Φυσική πράξη και νόμος περί ανταμοιβής φαρμάκων για κοινούς μηχανισμούς πλαστικής νευρικής λειτουργίας με ΔFosB ως βασικό μεσολαβητή (2013)

Αυτή η μελέτη εξέτασε τις επιπτώσεις της σεξουαλικής ανταμοιβής στο DeltaFosB και τις επιδράσεις του DeltaFosB στη σεξουαλική συμπεριφορά και την ανταμοιβή. Οι τυπικές μοριακές αλλαγές που είναι γνωστό ότι συμβαίνουν με τον εθισμό στα ναρκωτικά βρέθηκαν να είναι οι ίδιες με αυτές που συμβαίνουν με το σεξ. Με άλλα λόγια, το DeltaFosB εξελίχθηκε για σεξουαλικά ερεθίσματα, αλλά τα ναρκωτικά εισβάλλουν στον ίδιο ίδιο μηχανισμό. Αυτό τελειώνει τη συζήτηση σχετικά με το πώς οι εθισμοί στα ναρκωτικά είναι διαφορετικοί από τους εθισμούς συμπεριφοράς και πώς οι εθισμοί συμπεριφοράς είναι απλώς καταναγκασμοί (ό, τι σημαίνει αυτό) Ίδια κυκλώματα, ίδιοι μηχανισμοί, ίδιες κυτταρικές αλλαγές, ίδιες σχετικές συμπεριφορές - με μικρές διαφορές.

J Neurosci. 2013 Feb 20;33(8):3434-3442.

ΠΛΗΡΗΣ ΜΕΛΕΤΗ

Κανάτες KK, Vialou V, Nestler EJ, Laviolette SR, Lehman MN, Coolen LM.

Πηγή

Τμήμα Ανατομίας & Βιολογίας Κυττάρων, Σχολή Ιατρικής και Οδοντιατρικής Schulich, Πανεπιστήμιο του Δυτικού Οντάριο, Λονδίνο, Οντάριο N6A 3K7, Καναδάς, Τμήμα Μοριακής & Ολοκληρωμένης Φυσιολογίας, Πανεπιστήμιο του Michigan, Ann Arbor, Michigan 48109, Fishberg Department of Neuroscience and Friedman Brain Institute, Mount Sinai School of Medicine, Νέα Υόρκη, Νέα Υόρκη 10029, και Τμήματα Νευροβιολογίας και Ανατομικών Επιστημών και Φυσιολογίας και Βιοφυσικής, Ιατρικό Κέντρο Πανεπιστημίου του Μισισιπή, Τζάκσον, Μισισιπή 39216.

Περίληψη

Τα φάρμακα κατάχρησης επάγουν νευροπλαστικότητα στη φυσική οδό επιβράβευσης, συγκεκριμένα στον πυρήνα accumbens (NAc), προκαλώντας έτσι ανάπτυξη και έκφραση συμπεριφοράς εθισμού. Πρόσφατα στοιχεία δείχνουν ότι οι φυσικές ανταμοιβές μπορεί να προκαλέσουν παρόμοιες αλλαγές στο NAc, υποδηλώνοντας ότι τα φάρμακα μπορούν να ενεργοποιήσουν μηχανισμούς πλαστικότητας που μοιράζονται με φυσικές ανταμοιβές και επιτρέποντας μοναδική αλληλεπίδραση μεταξύ φυσικών και ανταμοιβών φαρμάκων.

Σε αυτή τη μελέτη, αποδεικνύουμε ότι η σεξουαλική εμπειρία σε αρσενικούς αρουραίους, ακολουθούμενη από σύντομες ή παρατεταμένες περιόδους απώλειας σεξουαλικής ανταμοιβής, προκαλεί αυξημένη ανταμοιβή αμφεταμίνης, γεγονός που υποδεικνύεται από την ευαισθητοποιημένη προτιμησιακή θέση για χαμηλή δόση (0.5 mg / kg) αμφεταμίνης. Επιπλέον, η έναρξη, αλλά όχι η μακροπρόθεσμη έκφραση, της ενισχυμένης ανταμοιβής αμφεταμίνης συσχετίστηκε με μια παροδική αύξηση των δενδριτικών αγκώνων στο ΝΑο. Έπειτα, καθορίστηκε ένας κρίσιμος ρόλος για τον παράγοντα μεταγραφής ΔFοδΒ στην επαγόμενη από ερωτική εμπειρία ενισχυμένη ανταμοιβή αμφεταμίνης και οι σχετικές αυξήσεις στις δενδριτικές σπονδυλικές στήλες σε νευρώνες ΝΑο με τη χρήση γονιδιακής μεταφοράς ιικού φορέα του δεσμού δεσμού δεσμού κυρίαρχου αρνητικού Δϋυϋ. Επιπλέον, αποδείχθηκε ότι η επαγόμενη από τη σεξουαλική εμπειρία αυξημένη ανταμοιβή φαρμάκου, το ΔFosB και η σπινογένεση εξαρτώνται από την επαγόμενη από ζευγαρώματα ενεργοποίηση υποδοχέα D1 ντοπαμίνης στο ΝΑο. Ο φαρμακολογικός αποκλεισμός του υποδοχέα D1, αλλά όχι του D2 υποδοχέα, στο NAc κατά τη διάρκεια της σεξουαλικής συμπεριφοράς εξασθένησε την επαγωγή του ΔFosB και εμπόδισε την αυξημένη σπονδυλογένεση και την ευαισθητοποιημένη ανταμοιβή αμφεταμίνης.

Tαυτά τα ευρήματα καταδεικνύουν ότι τα ναρκωτικά της κατάχρησης και της φυσικής συμπεριφοράς ανταμοιβής δρουν σε κοινούς μοριακούς και κυτταρικούς μηχανισμούς πλαστικότητας που ελέγχουν την ευπάθεια στην τοξικομανία και ότι αυτή η αυξημένη ευπάθεια προκαλείται από το ΔFosB και τους κατάντη μεταγραφικούς στόχους.

Εισαγωγή

Οι φυσικές συμπεριφορές ανταμοιβής και η ανταμοιβή φαρμάκων συγκλίνουν σε ένα κοινό νευρικό μονοπάτι, το μεσολομυελικό σύστημα ντοπαμίνης (DA), στο οποίο ο πυρήνας Accumbens (NAc) διαδραματίζει κεντρικό ρόλο (Kelley, 2004). Τα φάρμακα κατάχρησης επάγουν νευροπλαστικότητα στο μεσολομυϊκό σύστημα, το οποίο παίζει υποτιθέμενο ρόλο στη μετάβαση από τη χρήση ναρκωτικών σε εθισμό στα ναρκωτικά (Hyman et αϊ., 2006; Kauer και Malenka, 2007; Καλύβας, 2009; Chen κ.ά., 2010; Koob και Volkow, 2010; Wolf, 2010a; Mameli και Luscher, 2011). Έχει υποτεθεί ότι τα φάρμακα και τα φυσικά οφέλη δεν ενεργοποιούν τους ίδιους νευρώνες στο μεσολομυϊκό σύστημα και έτσι τα φάρμακα ενεργοποιούν και τροποποιούν με μοναδικό τρόπο αυτό το κύκλωμα (Cameron και Carelli, 2012). Ωστόσο, έχει γίνει ολοένα και πιο σαφές ότι τα φυσικά οφέλη και τα οφέλη των ναρκωτικών επηρεάζουν το μεσολομυϊκό σύστημα τόσο με παρόμοιους και διαφορετικούς τρόπους που επιτρέπουν μια αλληλεπίδραση μεταξύ της φυσικής ανταμοιβής, ειδικά η ανταμοιβή φύλου, και τις επιπτώσεις των ναρκωτικών της κατάχρησης (Frohmader et αϊ., 2010a; Pitchers et αϊ., 2010a; Olsen, 2011).

Η σεξουαλική συμπεριφορά είναι εξαιρετικά ανταμείβοντας (Tenk et αϊ., 2009),

  • και η σεξουαλική εμπειρία προκαλεί ευαισθητοποιημένες συμπεριφορές σχετιζόμενες με το φάρμακο, συμπεριλαμβανομένης της διασταυρούμενης ευαισθητοποίησης στην επαγόμενη από αμφεταμίνη (Amph) κινητική δραστηριότητα (Bradley και Meisel, 2001; Pitchers et αϊ., 2010a)
  • και ενισχυμένη ανταμοιβή Amph (Pitchers et αϊ., 2010a).
  • Επιπλέον, η σεξουαλική εμπειρία προκαλεί νευρική πλαστικότητα στο NAc παρόμοια με αυτή που προκαλείται από την έκθεση σε ψυχοδιεγερτική, συμπεριλαμβανομένης της αυξημένης πυκνότητας δενδριτικής σπονδυλικής στήλης (Meisel και Mullins, 2006; Pitchers et αϊ., 2010a),
  • τροποποιημένη διακίνηση υποδοχέα γλουταμινικού και μειωμένη συναπτική αντοχή σε νευρώνες κελύφους NAc που ανταποκρίνονται στο πρόσθιο φλοιό (Pitchers et αϊ., 2012).
  • Τέλος, οι περίοδοι αποχής από την σεξουαλική εμπειρία βρέθηκαν να είναι κρίσιμες για την ενισχυμένη ανταμοιβή Amph, NAc spinogeneis (Pitchers et αϊ., 2010a), και την εμπορία των υποδοχέων γλουταμινικού (Pitchers et αϊ., 2012).

Αυτά τα ευρήματα υποδεικνύουν ότι οι εμπειρίες φυσικών και ανταμοιβών φαρμάκων μοιράζονται κοινούς μηχανισμούς νευρικής πλαστικότητας, οι οποίοι με τη σειρά τους επηρεάζουν την ευπάθεια στην κατάχρηση ουσιών.

Ο στόχος της παρούσας μελέτης ήταν να προσδιοριστούν οι κυτταρικοί μηχανισμοί που μεσολαβούν στην πλαστικότητα που προκαλείται από την εμπειρία της σεξουαλικής επαφής, γεγονός που με τη σειρά της προκαλεί αυξημένη ανταμοιβή φαρμάκων. Συγκεκριμένα, ο ρόλος του παράγοντα μεταγραφής ΔFosB διερευνήθηκε επειδή εμπλέκεται στις επιδράσεις τόσο των φυσικών όσο και των ανταμοιβών φαρμάκων (Nestler et αϊ., 2001; Werme κ.ά., 2002; Olausson et αϊ., 2006; Wallace et αϊ., 2008; Hedges et αϊ., 2009; Pitchers et αϊ., 2010b). Επιπλέον, ο ρόλος των υποδοχέων D1R ντοπαμίνης (D1R) για νευρική πλαστικότητα επαγόμενης από σεξουαλική εμπειρία εξετάστηκε επειδή η επαγωγή NAc ΔFosB και η αυξημένη πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης μετά από χορήγηση ψυχοδιεγερτικού εκφράζονται σε νευρώνες που περιέχουν D1R (Lee et αϊ., 2006; Kim et αϊ., 2009) και εξαρτάται από την ενεργοποίηση του D1R (Zhang et αϊ., 2002).

Εδώ χρησιμοποιήσαμε έκφραση κυρίαρχου αρνητικού δεσμευτικού φορέα για ΔFosB, διαλογικής επισήμανσης και φαρμακολογικούς χειρισμούς για να δοκιμάσουμε την υπόθεση ότι τα διασταυρούμενα ευαισθητοποιητικά αποτελέσματα της σεξουαλικής εμπειρίας ακολουθούμενα από την ανταμοιβή ανταμοιβής στην ενισχυμένη ανταμοιβή του Amph μεσολαβούν από ένα Εξαρτώμενη από D1R διέγερση του ΔFosB στο NAc και επακόλουθη αύξηση της πυκνότητας της σπονδυλικής στήλης του NAc. Μαζί, τα ευρήματα αποδεικνύουν ότι οι φυσικές ανταμοιβές και οι ανταμοιβές φαρμάκων μοιράζονται κοινούς μηχανισμούς νευρικής πλαστικότητας, με το ΔFosB ως κρίσιμο μεσολαβητή.

Υλικά και Μέθοδοι

Των ζώων.

Ενήλικα αρσενικά (225-250 g κατά την άφιξη) και θηλυκοί (210-220 g) αρουραίοι Sprague Dawley (Charles River Laboratories) στεγάστηκαν σε κλουβιά Plexiglas σε ζεύγη ίδιου φύλου σε πειράματα υπό ρύθμιση θερμοκρασίας και υγρασίας και σε 12 / 12 h κύκλου φωτός / σκότους με ελεύθερα διαθέσιμα τρόφιμα και νερό. Θηλυκοί συνεργάτες για συνεδρίες ζευγαρώματος υποβλήθηκαν σε ωοθηκεκτομή και έλαβαν υποδόρια εμφυτεύματα που περιείχαν 5% βενζοϊκή οιστραδιόλη (Sigma-Aldrich) και ενέσεις 500 μg προγεστερόνης (σε 0.1 ml σησαμέλαιου Sigma-Aldrich) 4 h πριν από τη δοκιμή. Όλες οι διαδικασίες εγκρίθηκαν από τις επιτροπές φροντίδας και χρήσης των ζώων του Πανεπιστημίου του Δυτικού Οντάριο και του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν και συμμορφώθηκαν με τις κατευθυντήριες γραμμές του Καναδικού Συμβουλίου περί Φροντίδας Ζώων και των Εθνικών Ινστιτούτων Υγείας που αφορούν σπονδυλωτά ζώα στην έρευνα.

Σεξουαλική συμπεριφορά.

Οι συνεδρίες ζευγαρώματος εμφανίστηκαν κατά τη διάρκεια της πρώιμης σκοτεινής φάσης (μεταξύ 2 και 6 h μετά την έναρξη της σκοτεινής περιόδου) κάτω από έντονο κόκκινο φωτισμό, σε καθαρά κλουβιά δοκιμών (60 × 45 × 50 cm). Αρσενικοί αρουραίοι συνδυάζονται με εκσπερμάτιση κατά τη διάρκεια καθημερινών συνόδων ζευγαρώματος 4 ή 5. Επιλέχθηκαν πέντε συνεδρίες διότι προηγουμένως δείξαμε ότι αυτό το παράδειγμα προκαλεί μακροπρόθεσμη διευκόλυνση της σεξουαλικής συμπεριφοράς (Pitchers et αϊ., 2010b), διασταυρούμενη ευαισθητοποίηση σε κινητική δραστηριότητα Amph (Pitchers et αϊ., 2010a) και ανταμοιβή (Pitchers et αϊ., 2010a). Η εκσπερμάτιση επελέγη ως το τελικό σημείο κάθε συνεδρίας ζευγαρώματος, διότι προηγουμένως δείξαμε ότι είναι απαραίτητο για τις επιδράσεις της σεξουαλικής εμπειρίας στην ευαισθητοποίηση της κινητικότητας του Amph (Pitchers et αϊ., 2010a), η οποία δεν συνέβη όταν τα ζώα αφέθηκαν να ζευγαρώσουν με θηλυκά ζώα χωρίς εκδήλωση εκσπερμάτωσης. Οι παράμετροι της σεξουαλικής συμπεριφοράς (δηλαδή η καθυστέρηση στην πρώτη εγχείρηση, η εισαγωγή και η εκσπερμάτιση και ο αριθμός των mounts και intromissions) καταγράφηκαν όπως περιγράφηκε προηγουμένως (Pitchers et αϊ., 2010b). Για όλα τα πειράματα, σεξουαλικά έμπειρες ομάδες συμφωνήθηκαν για σεξουαλική συμπεριφορά (συνολικός αριθμός εκσπερμάτισης και λανθάνουσα κατάσταση στην εκσπερμάτιση κατά τη διάρκεια κάθε συνεδρίασης ζευγαρώματος). Μετά την πέμπτη συνάντηση ζευγαρώματος, τα αρσενικά παρέμειναν στεγασμένα με συντρόφους του ίδιου φύλου και δεν τους επιτράπηκε να ζευγαρώσουν κατά τις περιόδους απογαλακτισμού σεξουαλικής επαφής των 1, 7 ή 28 d. Τα ζώα που παρέμειναν σεξουαλικά αφελείς χειρίστηκαν και φιλοξενούνται στα ίδια δωμάτια με τους σεξουαλικά έμπειρους άρρενες. Επιπροσθέτως, αφελείς έλεγχοι τοποθετήθηκαν σε καθαρά κλουβιά δοκιμής για μία ώρα κατά τη διάρκεια διαδοχικών ημερών 5, χωρίς πρόσβαση σε θηλυκό δεκτικό.

Έκφραση ΔFosB.

Τα ζώα αναισθητοποιήθηκαν βαθιά (νατριούχο πεντοβαρβιτάλη, 390 mg / kg, Ιρ) και διαχύθηκαν ενδοκαρδιακά με 50 ml αλατούχου διαλύματος 0.9%, ακολουθούμενα από 500 ml 4% παραφορμαλδεΰδης (Sigma-Aldrich) σε φωσφορικό ρυθμιστικό διάλυμα 0.1 m και πειράματα ανταγωνιστή DR. Οι εγκέφαλοι απομακρύνθηκαν και τοποθετήθηκαν για 1 h σε θερμοκρασία δωματίου στο ίδιο σταθεροποιητικό μέσο, ​​στη συνέχεια αποθηκεύτηκαν στους 4 ° C σε 20% σακχαρόζη και 0.01% νάτριο αζίδιο σε 0.1 m PB. Για τα πειράματα ανταγωνιστών DR, οι εγκέφαλοι απομακρύνθηκαν και μειώθηκαν κατά το ήμισυ κατά μήκος του άξονα του σαγίτη. Το ήμισυ αποθηκεύτηκε σε PB και χρησιμοποιήθηκε για DiOlistics, και το άλλο επεξεργάστηκε για ΔFosB. Οι κοραλικές τομές (35 μm) κόπηκαν με μικροτόμο ψύξης (Microm H400R), συλλέχθηκαν σε τέσσερις παράλληλες σειρές σε διάλυμα κρυοπροστατευτικού (30% σακχαρόζη και 30% αιθυλενογλυκόλη σε 0.1 m PB) και φυλάχθηκαν στους -20 ° C. Τα τμήματα ελευθέρας πλύσεως πλένονται εκτεταμένα με 0.1 m PBS, ρΗ 7.35, μεταξύ επωάσεων και όλα τα στάδια ήταν σε θερμοκρασία δωματίου. Οι τομές εκτέθηκαν σε 1% Η2O2 (10 min) και διάλυμα επώασης (1 h, PBS που περιέχει 0.1% BSA, Fisher και 0.4% Triton Χ-ΧΝΥΜΧ, Sigma-Aldrich). Εν συνεχεία οι τομές επωάσθηκαν όλη τη νύκτα σε πολυκλωνικό αντίσωμα κουνελιού pan-FosB (100: 1K, sc-5 Santa Cruz Biotechnology), προηγουμένως επικυρωμένο (Perrotti et αϊ., 2004, 2008; Pitchers et αϊ., 2010b). Το pan-FosB αντίσωμα αναπτύχθηκε έναντι μιας εσωτερικής περιοχής που μοιράστηκε το FosB και το ΔFosB, και είχε προηγουμένως χαρακτηριστεί ότι απεικονίζει ειδικά τα κύτταρα ΔFosB στα χρονικά σημεία που χρησιμοποιήθηκαν σε αυτή τη μελέτη (> 1 d μετά το ερέθισμα) (Perrotti et αϊ., 2004, 2008; Pitchers et αϊ., 2010b). Στη συνέχεια, τα τμήματα επωάσθηκαν σε IgG κατσίκας αντι-κουνελιού συζευγμένο με βιοτίνη (1 h, 1: 500 σε PBS +, Vector Laboratories), υπεροξειδάση αγριδίνης-βιοτίνης-ραπανίδας (1 h, ABC ellite, 1: 1000 σε PBS, Vector Laboratories) , και τετραϋδροχλωριούχο 0.02% 3,3'-διαμινοβενζιδίνη (10 min · Sigma-Aldrich) με 0.02% θειικό νικέλιο σε 0.1 m PB με υπεροξείδιο του υδρογόνου (0.015%). Οι τομές τοποθετήθηκαν σε υαλοπίνακες Superfrost plus (Fisher) και καλύφθηκαν με φεαλικό διβούτυλο ξυλόλιο.

Οι αριθμοί των κυττάρων ΔFosB-IR μετρήθηκαν στο κέλυφος NAc και στον πυρήνα σε πρότυπες περιοχές ανάλυσης (400 Χ 600 μm) όπως περιγράφηκε προηγουμένως (Pitchers et αϊ., 2010b). Δύο τμήματα μετρήθηκαν ανά υπο-περιοχή NAc, κατά μέσο όρο ανά ζώο. Στο πείραμα του χρονικού σημείου, οι αριθμοί των ΔFosB-IR κυττάρων εκφράστηκαν ως διπλή αλλαγή της μη-μάρτυρας ομάδας στο κατάλληλο χρονικό σημείο και συγκρίθηκαν μεταξύ έμπειρων και αφεαυτών ομάδων για κάθε υποπεριοχή σε κάθε επιμέρους χρονικό σημείο χρησιμοποιώντας μη συζευγμένα t δοκιμές με επίπεδο σημαντικότητας p <0.05. Στα πειράματα ανταγωνιστών ΔJunD-AAV και DR, χρησιμοποιήθηκε μια αμφίδρομη ή μονόδρομη ANOVA, αντίστοιχα, και η μέθοδος Holm-Sidak. Επιπλέον, τα κύτταρα ΔFosB-IR μετρήθηκαν στο ραχιαίο ραβδωτό σώμα (περιοχή ανάλυσης: 200 × 600 μm), αμέσως ραχιαία προς το NAc και γειτονικά με την πλευρική κοιλία, σε όλα τα ζώα στο πείραμα ανταγωνιστή DR. Μονόδρομος ANOVA και t δοκιμές χρησιμοποιήθηκαν για τη σύγκριση μεταξύ των ομάδων.

DiOlistics.

Για το χρονικό σημείο και το πείραμα ιικού φορέα DJunD, οι αρουραίοι διαχύθηκαν ενδοκαρδιακά με αλατούχο διάλυμα 50 ml (0.9%), ακολουθούμενο από 500 ml 2% παραφορμαλδεΰδης σε 0.1 m PB. Οι εγκέφαλοι τέθηκαν σε διατομή (100 μm coronal) χρησιμοποιώντας ένα δόρατο (Microm) και τμήματα αποθηκευμένα σε 0.1 m PB με 0.01% νάτριο αζίδιο στους 4 ° C. Η επικάλυψη σωματιδίων βολφραμίου (διάμετρος 1.3 μm, Bio-Rad) με τη λιπόφιλη καρβοκυανική βαφή DiI (1,1'-διοκταδεκυλ-ΧΝΥΜΧ'ΧΝΥΜΧ'-υπερχλωρική τετραμεθυλοϊνδροκωνανικίνη · Invitrogen) πραγματοποιήθηκε όπως περιγράφηκε προηγουμένωςForlano και Woolley, 2010). Τα επικαλυμμένα με DiI σωματίδια βολφραμίου μεταφέρθηκαν στον ιστό σε 160-180 psi χρησιμοποιώντας το σύστημα Helios Gene Gun (Bio-Rad) μέσω φίλτρου με μέγεθος πόρων 3.0 μm (BD Biosciences) και αφέθηκαν να διαχέονται μέσω νευρωνικών μεμβρανών σε 0.1 m PB για 24 h ενώ προστατεύεται με φως στους 4 ° C. Ακολούθως, φέτες τοποθετήθηκαν μετά από σταθεροποίηση σε 4% παραφορμαλδεΰδη σε PB για 3 h σε θερμοκρασία δωματίου, πλύθηκαν σε ΡΒ και τοποθετήθηκαν σε θαλάμους σφραγισμένους στο πλαίσιο (Bio-Rad) με gelvatol που περιείχε τον παράγοντα κατά του ξεθώριασμα 1,4-διαζαδικυκλο (2,2) οκτάνιο 50 mg / ml, Sigma-Aldrich) (Lennette, 1978).

Οι επισημασμένοι με DiI νευρώνες απεικονίστηκαν χρησιμοποιώντας Zeiss LSM 510 m συνεστιακό μικροσκόπιο (carl Zeiss) και λέιζερ ηλίου / νέον 543 nm. Για κάθε ζώο, οι νευρώνες 2-5 σε κάθε υποπεριοχή ΝΑο ή στο κέλυφος (με βάση τη θέση σε σχέση με τους ορόσημους, συμπεριλαμβανομένης της πλευρικής κοιλίας και της πρόσθιας πρόσληψης) σε πειράματα ανταγωνιστών ΔJunD-AAV και DR, χρησιμοποιήθηκαν για να εντοπίσουν μια περιοχή ενδιαφέρον για έναν δερντέριο δεύτερης τάξης για τον ποσοτικό προσδιορισμό της σπονδυλικής στήλης. Για κάθε νευρώνα, οι δενδρίτες 2-4 αναλύθηκαν για να ποσοτικοποιήσουν ένα συνολικό δενδριτικό μήκος του 40-100 μm. Τα δενδριτικά τμήματα συλλέχθηκαν με τη χρήση αντικειμενικού φακού 40 × με εμβάπτιση νερού σε διαστήματα 0.25 μm κατά μήκος zκαι η εικόνα 3D ανασυντάχθηκε (Zeiss) και υποβλήθηκαν σε διαδικασία deconvolution (Autoquant X, Media Cybernetics) χρησιμοποιώντας προσαρμοστική (τυφλή) και θεωρητική ρύθμιση PSF όπως συνιστάται από το λογισμικό. Η πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης προσδιορίστηκε ποσοτικά με τη χρήση της ενότητας Filament του πακέτου λογισμικού Imaris (έκδοση 7.0, Bitplane). Οι αριθμοί δενδριτικών σπονδύλων εκφράστηκαν ανά 10 μm, κατά μέσο όρο για κάθε νευρώνα και στη συνέχεια για κάθε ζώο. Οι στατιστικές διαφορές προσδιορίστηκαν με τη χρήση αμφίδρομων ANOVAs στο πείραμα των χρονικών σειρών μεταξύ σεξουαλικά αθώων και έμπειρων ζώων σε κάθε χρονικό σημείο (παράγοντες: σεξουαλική εμπειρία και υπο-περιοχή NAc) και στο πείραμα ΔJunD (παράγοντες: σεξουαλική εμπειρία και ιικός φορέας) -ην ANOVA στο πείραμα ανταγωνιστή DR. Συγκρίσεις ομάδων έγιναν με τη μέθοδο Holm-Sidak με επίπεδο σημαντικότητας p <0.05.

Προσαρμοσμένη προτίμηση χώρου.

Ο πειραματικός σχεδιασμός CPP ήταν πανομοιότυπος όπως περιγράφηκε προηγουμένως (Pitchers et αϊ., 2010a), χρησιμοποιώντας αμερόληπτη συσκευή τριών διαμερισμάτων (Med Associates) και αμερόληπτη σχεδίαση, με δοκιμή κλιματισμού ενός ζεύγους α-θειικού άλατος (Amph · Sigma-Aldrich · 0.5 mg / ml / kg sc που υπολογίζεται με βάση την ελεύθερη βάση) στον ζευγαρωμένο θάλαμο και αλατόνερο στον μη συζευγμένο θάλαμο κατά τη διάρκεια εναλλασσόμενων ημερών και πραγματοποιήθηκε κατά το πρώτο ήμισυ της φάσης φωτός. Τα ζώα ελέγχου έλαβαν φυσιολογικό ορό σε αμφότερους τους θαλάμους.

Οι βαθμολογίες CPP υπολογίστηκαν για κάθε ζώο ως το χρόνο που ξοδεύτηκε (σε δευτερόλεπτα) στον ζευγαρωμένο θάλαμο κατά τη διάρκεια της δοκιμής μετά τη δοκιμή μείον τον προκαταρκτικό έλεγχο. Οι μονόδρομοι ANOVA και η μέθοδος Holm-Sidak χρησιμοποιήθηκαν για τη σύγκριση των ομάδων στα πειράματα χρονικού σημείου. Απαράδεκτο t δοκιμή με σημασία που έχει οριστεί σε p <0.05 χρησιμοποιήθηκε για σύγκριση Naive-Sal και Naive Amph εντός κάθε χρονικού σημείου στο πείραμα χρονικού σημείου και εντός κάθε θεραπείας ιού φορέα στο πείραμα ΔJunD. Στο χρονικό πείραμα, χρησιμοποιήθηκαν μονόδρομες ANOVA και η μέθοδος Holm-Sidak για τη σύγκριση των σεξουαλικά έμπειρων ομάδων (Exp-Sal, 7 d Exp Amph και 28 d Exp Amph) και t δοκιμή χρησιμοποιήθηκε για τη σύγκριση των αρχικών ομάδων 2. Οι δύο κατευθύνσεις ANOVA και η μέθοδος Holm-Sidak χρησιμοποιήθηκαν για να συγκριθούν όλες οι ομάδες στο πείραμα του ανταγωνιστή DR. Δύο μη ζευγαρωμένοι t (GFP ή ΔJunD), καθώς τα δεδομένα ήταν πολύ μεταβλητά στις ομάδες ΔJunD για να επιτρέψουν την ανάλυση ANOVA. Όλα τα επίπεδα σημασίας είχαν οριστεί σε p <0.05.

Πειράματα ιικών φορέων.

Αρσενικοί αρουραίοι αναισθητοποιήθηκαν με κεταμίνη (87 mg / ml / kg · ip) και ξυλαζίνη (13 mg / ml / kg ip), τοποθετήθηκαν σε μια στερεοταξική συσκευή (Kopf Instruments) και έλαβαν αμφίπλευρες μικροέγχυση ανασυνδυασμένων αδενο-συσχετιζόμενων ιικών φορέων Μόνο GFP (πράσινη φθορίζουσα πρωτεΐνη) ή ΔJunD (δεσπόζουσα αρνητική δέσμευση του ΔFosB) και GFP, στο NAc (συντεταγμένες: AP + 1.5, ML ± 1.2 από το βρεγμένο, DV -7.6 από το κρανίο) μΙ / ημισφαίριο σε 1.5 λεπτά χρησιμοποιώντας σύριγγα Hamilton (συσκευή Harvard). Το ΔJunD μειώνει τη μεσολαβούμενη από ΔΡοδΒ μεταγραφή με ανταγωνιστική ετεροδιμερισμό με ΔΡοδΒ και επομένως παρεμποδίζοντας τη δέσμευση του ΔΡοδΒ στην περιοχή ΑΡ-ΧΝΥΜΧ εντός περιοχών προαγωγού γονιδίων στόχων (Winstanley et αϊ., 2007; Pitchers et αϊ., 2010b). Παρόλο που το DJunD συνδέεται με υψηλή συγγένεια με το ΔFosB, είναι πιθανό ότι μερικά από τα παρατηρούμενα αποτελέσματα του ΔJunD θα μπορούσαν να μεσολαβούν με τον ανταγωνισμό άλλων πρωτεϊνών AP-1. Ωστόσο, φαίνεται ότι η ΔFosB είναι η κυρίαρχη πρωτεΐνη AP-1 που εκφράζεται υπό τις συνθήκες δοκιμής (Pitchers et αϊ., 2010b). Μεταξύ των 3 και 4 εβδομάδων αργότερα, τα ζώα έλαβαν σεξουαλική εμπειρία κατά τη διάρκεια διαδοχικών συναντήσεων ζευγαρώματος 4 ή παρέμειναν απηρχαιωμένα για να δημιουργήσουν ομάδες 4: σεξουαλικά αφελές GFP, σεξουαλικά έμπειρο GFP, σεξουαλικά αφελές DJunD και σεξουαλικά έμπειρους ΔJunD. Η σεξουαλική εμπειρία περιελάμβανε τη συνεχή καθημερινή συνέντευξη 4. Τα ζώα δοκιμάστηκαν για CPP και diOlistics. Η επαλήθευση των θέσεων ένεσης πραγματοποιήθηκε όπως περιγράφηκε προηγουμένως (Pitchers et αϊ., 2010b). Τα τμήματα NAc (στεφανιαία · 100 μm) υποβλήθηκαν σε ανοσοποίηση για GFP (1: 20,000, αντίσωμα αντι-GFP κουνελιού, Invitrogen). Η διάδοση του ιού περιοριζόταν κυρίως στο τμήμα κελύφους του NAc, με πρόσθετη εξάπλωση στον πυρήνα.

Ανταγωνιστές D1R / D2R.

Αρσενικοί αρουραίοι αναισθητοποιήθηκαν με ενδοπεριτοναϊκή ένεση (0.1 ml / kg) κεταμίνης (87 mg / ml) και ξυλαζίνη (13 mg / ml) και τοποθετήθηκαν σε μια στερεοταξική συσκευή (Kopf Instruments). Οι διπλοί καθετήρες οδηγού διατομής 21 (Plastics One) μειώθηκαν προς το NAc στο AP + 1.7, ML ± 1.2 από το βρεγμένο. -6.4 DV από κρανίο και ασφαλισμένο με οδοντικό ακρυλικό, προσκολλημένο σε τρεις βίδες τοποθετημένες στο κρανίο. Τα ζώα αντιμετωπίστηκαν καθημερινά για συνήθειες με διαδικασίες έγχυσης κατά τη διάρκεια περιόδου ανάκτησης εβδομάδας 2. Δεκαπέντε λεπτά πριν από την έναρξη καθεμιάς από τις καθημερινές συνεδρίες ζευγαρώματος 4 με εισαγωγή του θηλυκού υποδοχέα, οι αρσενικοί αρουραίοι έλαβαν αμφίπλευρες μικροέγχυση του ανταγωνιστή D1R R (+) SCH-23390 υδροχλωρικής (Sigma-Aldrich), ανταγωνιστή υποδοχέα D2 (D2R) -) υδροχλωρική εθυλοπρίδη (Sigma-Aldrich) διαλύθηκαν σε αποστειρωμένο αλατούχο διάλυμα (0.9%, το καθένα σε 10 μg σε 1 μl ανά ημισφαίριο, διαλύθηκε σε αλατόνερο 0.9%) ή αλατούχο διάλυμα (1.0 μl ανά ημισφαίριο) μl / λεπτό σε ένα χρονικό διάστημα 1.0 min που ακολουθείται από 1 λεπτά με τον σωληνίσκο έγχυσης να παραμένει στη θέση του για διάχυση φαρμάκου. Ο όγκος αυτής της ένεσης θα εγχύσει τον πυρήνα και το κέλυφος, καθώς οι εγχύσεις του 1 μl περιορίζονται σε υποδιαιρέσεις κελύφους ή πυρήνα (Laviolette κ.ά., 2008). Οι δοσολογίες βασίστηκαν σε προηγούμενες μελέτες που έδειξαν ότι αυτές ή χαμηλότερες δοσολογίες επηρέασαν τη συμπεριφορά φαρμάκου ή φυσικής ανταμοιβής (Laviolette κ.ά., 2008; Roberts et αϊ., 2012). Τα αρσενικά ελέγχου παρέμειναν σεξουαλικά αφέλεια, αλλά έλαβαν αλατούχο ενδο-ΝΑο πριν από την τοποθέτηση στο κενό κλουβί, κατά τη διάρκεια των ημερήσιων συνεδριών χειρισμού 4. Μία εβδομάδα μετά την τελική σύζευξη ή χειρισμό, τα αρσενικά δοκιμάστηκαν για Amph CPP και ανάλυση σπονδυλικής στήλης και ΔFosB. Η χρήση τεσσάρων συνεδριών αντί πέντε συνεδριών όπως και στα άλλα πειράματα επιλέχθηκε για να εξαλείψει την υπερβολική βλάβη του NAc που προκαλείται από τις επαναλαμβανόμενες εγχύσεις και έτσι να επιτρέψει την ανάλυση της σπονδυλικής στήλης και του ΔFosB. Πράγματι, η βλάβη δεν ήταν εμφανής και οι αναλύσεις της σπονδυλικής στήλης και του ΔFosB στο ΝΑο των εγχυμένων με φυσιολογικό ορό ζώων έδειξαν παρόμοια δεδομένα με τις μη εγχυθείσες ομάδες στα προηγούμενα πειράματα. Δύο κατευθύνσεις μέθοδο ANOVA και Holm-Sidak με σημαντική ένταση p <0.05 χρησιμοποιήθηκε για τον προσδιορισμό της σεξουαλικής συμπεριφοράς που προκαλείται από την εμπειρία σεξ.

Αποτελέσματα

Η επαγόμενη από το φύλο προκληθείσα ρύθμιση ΔFosB είναι μακράς διαρκείας

Πρώτον, καθορίστηκαν οι χρονικές συσχετίσεις μεταξύ επαγόμενων από το φύλο μεταβολών στην έκφραση του ΔFosB, των δενδριτικών σπονδύλων στο NAc και στο Amph-CPP, ειδικά μετά από σύντομες και παρατεταμένες περιόδους αποχής από τη σεξουαλική ανταμοιβή (7 ή 28d). Προηγουμένως, αποδείχθηκε ότι η σεξουαλική εμπειρία των ημερησίων συνεδριών ζευγαρώματος 5 προκάλεσε συσσώρευση ΔFosB σε όλο το μεσολομυϊκό σύστημα, κυρίως στο NAc (Wallace et αϊ., 2008; Pitchers et αϊ., 2010b). Σε αυτές τις προηγούμενες μελέτες, τα επίπεδα ΔFosB μετρήθηκαν μέσα στο 1 d μετά από σεξουαλική συμπεριφορά και δεν ήταν γνωστό αν η συσσώρευση ΔFosB συνέχισε μετά από παρατεταμένες περιόδους αποζημίωσης ανταμοιβής. Τα σεξουαλικά έμπειρα αρσενικά διαπερνούσαν το 1, το 7 ή το 28 d μετά τον τελικό του 5 ημερήσιοι συνδυασμοί ζευγαρώματος, κατά τη διάρκεια των οποίων τα αρσενικά ζευγαρώνονταν σε μία εκσπερμάτιση. Οι σεξουαλικά αφελείς έλεγχοι εγχύθηκαν το ίδιο χρονικό σημείο μετά τον τελικό του 5 ημερήσιο χειρισμό συνεδρίες. Οι αριθμοί των κυττάρων ΔFosB-IR στο κέλυφος και τον πυρήνα NAc ήταν σημαντικά υψηλότεροι από τους σεξουαλικώς αφελείς ελέγχους σε όλα τα χρονικά σημεία (Σύκο. 1A, κέλυφος. 1 d, p = 0.022; 7 d, p = 0.015; Σύκο. 1B: πυρήνας. 1 d, p = 0.024; 7 d, p <0.001; 28 η, p <0.001), εκτός από το κέλυφος NAc μετά από αποχή 28 ημερών (p = 0.280). Επομένως, η ρύθμιση προς τα πάνω του ΔFosB επιμένει κατά τη διάρκεια της αποχής μετά από σεξουαλική εμπειρία για περίοδο τουλάχιστον 28 d.

Εικόνα 1.     

Η σεξουαλική εμπειρία προκάλεσε άμεση και επίμονη αύξηση του αριθμού των ΔFosB-IR κυττάρων. Διπλώστε την αλλαγή του αριθμού των κυττάρων ΔFosB-IR στο κέλυφος NAc (A) και πυρήνα (B) σε σεξουαλικά έμπειρα (μαύρα) ζώα σε σύγκριση με σεξουαλικά αφελείς (λευκούς) ελέγχους (n = 4 κάθε ομάδα). Τα δεδομένα είναι μέσος όρος ομάδας ± SEM. *p <0.05, σημαντική διαφορά σε σύγκριση με τους αφελείς μάρτυρες. Αντιπρόσωπος εικόνων Naive 1 d (C), Exp 1 d (D), Exp 7 d (E) και Exp 28 d (F). ac, Προηγούμενη σύνθεση. Κλίμακα κλίμακας, 100 μm.

Η επαγόμενη από το φύλο αύξηση της δενδριτικής σπονδυλικής στήλης είναι παροδική

Pitchers et αϊ. (2010a) που έχουν προηγουμένως αναφερθεί με τη χρήση τεχνικών εμβολιασμού Golgi, ότι η σεξουαλική εμπειρία που ακολουθείται από το 7 d, αλλά όχι το 1 d, της αποχής ανταμοιβής προκάλεσε σημαντικά αυξημένη δενδριτική διακλάδωση και αριθμό δενδριτικών σπονδύλων στους νευρώνες κελύφους NAC και πυρήναPitchers et αϊ., 2010a). Εδώ, η σπινογένεση σε σεξουαλικά αφελείς και έμπειρους άρρενες εξετάστηκε είτε 7 d είτε 28 d μετά την τελική σύζευξη. Τα τρέχοντα ευρήματα με τη χρήση μιας μεθόδου επισήμανσης των φαρμάκων επιβεβαίωσαν ότι η σεξουαλική εμπειρία που ακολουθείται από μια περίοδο αποχής από το σεξ 7 d αυξάνει τον αριθμό των δενδριτικών σπονδύλων (F(1,8) = 9.616, p = 0.015; Σύκο. 2ΜΕΤΑ ΧΡΙΣΤΟΝ). Συγκεκριμένα, ο αριθμός των δενδριτικών σπονδύλων αυξήθηκε σημαντικά στο κέλυφος και στον πυρήνα NAc (Σύκο. 2A: κέλυφος, p = 0.011; πυρήνας, p = 0.044). Ωστόσο, αυτή η αυξημένη πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης ήταν παροδική και δεν ανιχνεύθηκε πλέον μετά από μια παρατεταμένη περίοδο αποχής από το σεξ του 28 d είτε στην υποπεριοχή NAc (Σύκο. 2B).

Εικόνα 2.    

Η σεξουαλική εμπειρία προκάλεσε την αύξηση του αριθμού των δενδριτικών σπονδύλων στο NAc και την ευαισθητοποιημένη ανταμοιβή Amph. A, B, Ο αριθμός των δενδριτικών σπονδύλων στο κέλυφος NAc και στον πυρήνα του 7 d (A) ή το 28 d (Σ.Β. σε σεξουαλικά αθώα [λευκά] και έμπειρα [μαύρα] ζώα. n = 4 ή 5). Τα δεδομένα είναι μέσος όρος ομάδας ± SEM. #p <0.05, σημαντική διαφορά σε σύγκριση με τους αφελείς μάρτυρες. C, Αντιπροσωπευτικά δενδριτικά τμήματα από Naive 7 d και Exp 7 d ομάδες που χρησιμοποιούνται για την ποσοτικοποίηση της πυκνότητας της σπονδυλικής στήλης. Κλίμακα κλίμακας, 3 μm. D, Ο χρόνος που αφιερώθηκε στον ζευγαρωμένο θάλαμο (Amph ή φυσιολογικό ορό) κατά τη διάρκεια της μετα-δοκιμής μείον την πρόκριση (βαθμολογία CPP) για σεξουαλικά αθώα (λευκά) ή έμπειρα (μαύρα) ζώα που ελέγχθηκαν είτε 7 d είτε 28 d μετά την τελική ζευγαρώματος ή χειρισμός: Naive-Sal (7 d μετά το χειρισμό; n = 8), Naive Amph (7 d μετά το χειρισμό. n = 9), Exp-Sal (συνδυασμένες ομάδες ζώων που ελέγχθηκαν είτε 7 d είτε 28 d μετά από ζευγαρώματα. n = 7), 7 d Exp Amph (7 d μετά από ζευγάρωμα; n = 9) και 28 d Exp Amph (28 d μετά από ζευγαρώματα, n = 11). Οι ομάδες Sal δέχτηκαν Sal σε συνδυασμό με τους δύο θαλάμους. *p <0.05, σημαντική διαφορά σε σύγκριση με τους σεξουαλικά έμπειρους ελέγχους φυσιολογικού ορού.

Η σεξουαλική επαγόμενη ευαισθητοποιημένη ανταμοιβή Amph είναι μακράς διαρκείας

Αποδείξαμε προηγουμένως ότι η σεξουαλική εμπειρία που ακολούθησε το 7-10 d της αποχής οδήγησε σε αυξημένη ανταμοιβή Amph (Pitchers et αϊ., 2010a). Συγκεκριμένα, σεξουαλικά έμπειρα ζώα σχημάτισαν μια σημαντική προδιάθεση για τη ρύθμιση της θέσης (CPP) για χαμηλότερες δόσεις Amph (0.5 ή 1.0 mg / kg) που δεν επήγαγαν CPP σε σεξουαλικά μη-ελεγχόμενους ελέγχους. Η τρέχουσα μελέτη επιβεβαίωσε και επέκτεινε αυτά τα προηγούμενα αποτελέσματα επιδεικνύοντας ενισχυμένη ανταμοιβή Amph σε σεξουαλικά έμπειρα ζώα τόσο μετά από μια 7 d όσο και μια 28 d σεξουαλική αποχή (Σύκο. 2D; F(2,24) = 4.971, p = 0.016). Συγκεκριμένα, σεξουαλικά έμπειρα ζώα είτε με περίοδο αποχής 7 είτε με 28 d διατήρησαν σημαντικά μεγαλύτερο χρόνο στον θάλαμο ζευγαρώματος Amph κατά τη διάρκεια του μετα-τεστ σε σύγκριση με σεξουαλικά έμπειρους αρνητικούς μάρτυρες που έλαβαν φυσιολογικό ορό σε αμφότερους τους θαλάμους (Σύκο. 2D: Exp-Sal έναντι 7 d Exp AMPH, p = 0.032; vs 28 d Exp AMPH, p = 0.021). Επιβεβαιώνοντας τα προηγούμενα ευρήματα, τα σεξουαλικά αφέριστα ζώα δεν περνούσαν περισσότερο χρόνο στον θάλαμο ζευγαρώματος Amph κατά τη διάρκεια του μετα-τεστ και δεν διέφεραν κατά προτίμηση από την σεξουαλικά αθώα ομάδα ελέγχου αλατούχουΣύκο. 2D) (Pitchers et αϊ., 2010a).

Η δραστικότητα του ΔFosB είναι κρίσιμη για την ευαισθητοποιημένη ανταπόκριση Amph που προκαλείται από την εμπειρία της σεξουαλικής επαφής

Τα αποτελέσματα μέχρι τώρα καταδεικνύουν ότι η σεξουαλική εμπειρία προκάλεσε μακροχρόνια συσσώρευση ΔFosB σε νευρώνες NAc συσχετιζόμενη με ενισχυμένη ανταμοιβή Amph. Για να προσδιοριστεί κατά πόσον η αυξημένη ΔFosB δραστικότητα είναι κρίσιμη για την ενισχυμένη ανταμοιβή Amph, ΔJunD, ένας δεσπόζων αρνητικός δεσμευτικός συνεργάτης του ΔFosB που καταστέλλει την μεταγωγή με τη μεσολάβηση του ΔΡοδΒ (Winstanley et αϊ., 2007), υπερεκφράστηκε μέσω μεταβίβασης γονιδίου με τη μεσολάβηση του ιού στον ΝΑο (Σύκο. 3A,B). Τα αποτελέσματα των τεστ Amph CPP έδειξαν ότι η εξασθένηση της δραστικότητας του ΔFosB εκφράζοντας την ΔJunD στο NAc απέτρεψε τα αποτελέσματα της σεξουαλικής εμπειρίας και της 7 d σεξουαλικής επιβράβευσης για την ανταπόκριση στην ενισχυμένη ανταμοιβή Amph. Τα σεξουαλικά έμπειρα ζώα ΔJunD δεν σχημάτισαν σημαντική CPP για το Amph και δεν διέφεραν από τα σεξουαλικά αδρανή ζώα ΔJunD (Σύκο. 3B). Αντίθετα, τα σεξουαλικά δοκιμαζόμενα ζώα ελέγχου GFP σχημάτισαν CPP για το Amph όπως υποδεικνύεται από σημαντικά υψηλότερη βαθμολογία CPP σε σύγκριση με σεξουαλικά αφελείς ελέγχους GFP (Σύκο. 3B, p = 0.018).

Εικόνα 3.    

Η εξασθένηση της δραστικότητας του ΔFosB στο NAc παρεμπόδισε την ευαισθητοποιημένη ανταμοιβή AMPH και την αύξηση του αριθμού των σπονδύλων NAc σε σεξουαλικά έμπειρα ζώα. A, Αντιπροσωπευτικές εικόνες έκφρασης GFP σε τρία ζώα που έλαβαν ένεση ανασυνδυασμένου αδενο-συσχετιζόμενου ιού-ΔJunD κατευθυνόμενου στο nucleus accumbens, που απεικονίζει μικρές (αριστερά), ενδιάμεσα (μεσαία) και μεγάλα (δεξιά) σημεία ένεσης. ac, Προηγούμενη σύνθεση. LV, πλευρική κοιλία. Κλίμακα κλίμακας, 250 μm. B, Σχηματική απεικόνιση των πιο σημαντικών τοποθεσιών και μορφών διάδοσης του ιού. Σε όλα τα ζώα, ανιχνεύθηκε GFP στο κέλυφος, αλλά εξαπλώθηκε στον πυρήνα ήταν μεταβλητή. C, Ο χρόνος που δαπανάται στον θάλαμο ζευγαρώματος Amph κατά τη διάρκεια της δοκιμασίας μείον την πρόκριση (βαθμολογία CPP) για σεξουαλικά αφελείς (λευκούς) και έμπειρους (μαύρους) ζώα που είτε έλαβαν ένεση φορέα ελέγχου GFP (Naive, n = 9; Exp, n = 10) ή φορέα ΔJunD (Naive, n = 9; Exp, n = 9). D, Αντιπροσωπευτικές εικόνες δενδριτικών τμημάτων από σεξουαλικά έμπειρους GFP και ΔJunD που χρησιμοποιήθηκαν για την ποσοτικοποίηση της πυκνότητας της σπονδυλικής στήλης. Κλίμακα κλίμακας, 3 μm. EΟ αριθμός των δενδριτικών αγκάθων στο ΝΑο των άγονων (λευκών) και των έμπειρων (μαύρων) ζώων που έλαβαν ένεση φορέα ελέγχου GFP ή φορέα ΔJunD. Τα δεδομένα είναι μέσος όρος ομάδας ± SEM. *p <0.05, σημαντική διαφορά σε σύγκριση με τους αφελείς μάρτυρες. #p <0.05, σημαντική διαφορά από τους έμπειρους ελέγχους του GFP.

Τα εξασθενητικά αποτελέσματα της υπερέκφρασης του DJunD δεν ήταν το αποτέλεσμα διακοπής της σεξουαλικής συμπεριφοράς κατά την απόκτηση της σεξουαλικής εμπειρίας. Η έκφραση του ΔJunD στο ΝΑο έχει αποδειχθεί προηγουμένως ότι εμποδίζει τη διευκόλυνση της σεξουαλικής συμπεριφοράς μετά από σεξουαλική εμπειρία (Pitchers et αϊ., 2010b). Πράγματι, αυτό επιβεβαιώθηκε στο τρέχον πείραμα. Τα ζώα ελέγχου GFP εμφάνισαν βραχύτερες λανθάνουσες δόσεις για τοποθέτηση, εισαγωγή και εκσπερμάτιση και λιγότερες αναρτήσεις κατά τη διάρκεια της τέταρτης συνεχόμενης ημέρας των δοκιμών ζευγαρώματος, σε σύγκριση με την πρώτη ημέρα ζευγαρώματος (Πίνακας 1). Αντίθετα, τα ζώα που εγχύθηκαν με DJunD δεν εμφάνισαν σημαντικά μικρότερες λανθάνουσες δόσεις για τοποθέτηση ή εισαγωγή ή μικρότερο αριθμό mounts κατά την τέταρτη ημέρα του ζευγαρώματος σε σύγκριση με την πρώτη. Έτσι, οι εγχύσεις ΔJunD στο NAc εξασθένησαν τις συνέπειες της σεξουαλικής εμπειρίας. Ωστόσο, δεν υπήρξαν σημαντικές διαφορές σε καμία από τις παραμέτρους ζευγαρώματος μεταξύ του ελέγχου GFP και των ομάδων που έλαβαν DJunD κατά τη διάρκεια οποιουδήποτε από τα πειράματα ζευγαρώματος, υποδεικνύοντας ότι οι επιδράσεις των εγχύσεων ΔJunD στην ευαισθητοποίηση του Amph CPP που προκαλείται από την εμπειρία του φύλου δεν είναι αποτέλεσμα διαφορών ζευγαρωτική εμπειρία καθεαυτή (Πίνακας 1).

Προβολή αυτού του πίνακα:     

Πίνακας 1.    

Παράμετροι σεξουαλικής συμπεριφοράς κατά την απόκτηση σεξουαλικής εμπειρίας σε ομάδες που έλαβαν NAc εγχύσεις ιικών φορέων που εκφράζουν GFP- ή ΔJunDa

Το ΔFosB είναι κρίσιμο για την επαγόμενη από την εμπειρία της σεξουαλικής επαγωγής αύξηση των δενδριτικών σπονδύλων NAc

Η δραστικότητα του ΔFosB ήταν επίσης απαραίτητη για την αυξημένη πυκνότητα των νευρώνων NAc μετά την σεξουαλική εμπειρία και την απόκρουση ανάπαυσης 7 d (Σύκο. 3C,D). Για την ανάλυση σπονδυλικής στήλης στο NAc των ζώων που περιγράφηκαν παραπάνω για την CPP, η αμφίδρομη ANOVA έδειξε σημαντικά αποτελέσματα τόσο της σεξουαλικής εμπειρίας (F(1,34) = 31.768, p <0.001) και θεραπεία ιού φορέα (F(1,34) = 14.969, p = 0.001), καθώς και αλληλεπίδραση (F(1,34) = 10.651, p = 0.005). Συγκεκριμένα, σε πειραματόζωα, τα πειραματόζωα ελέγχου GFP είχαν μεγαλύτερο αριθμό νάρθηκες NAc σε σύγκριση με τους σεξουαλικώς αγενούς ελέγχους GFP (Σύκο. 3D: p <0.001), επιβεβαιώνοντας την προηγούμενη ανακάλυψή μας (Pitchers et αϊ., 2010a). Αντίθετα, τα σεξουαλικά εμφανιζόμενα ζώα ΔJunD δεν ήταν σημαντικά διαφορετικά από τις σεξουαλικά αδρανείς ομάδες ΔJunD και ήταν σημαντικά χαμηλότερα σε σύγκριση με τα πειραματόζωα που είχαν υποστεί έλεγχο σε GFP (Σύκο. 3D: p <0.001). Έτσι, η έκφραση ΔJunD στο NAc μπλοκάρει τα αποτελέσματα της σεξουαλικής εμπειρίας και της αποχής ανταμοιβής στη σπινογένεση NAc.

Ο ανταγωνιστής D1R μπλοκάρει την επαγόμενη από την σεξουαλική επαφή αυξητική ρύθμιση ΔFosB

Για να προσδιοριστεί εάν η ενεργοποίηση D1R ή D2R στο ΝΑο κατά τη διάρκεια της ζευγαρώματος απαιτείται για επαγόμενη από την σεξουαλική επαφή ρύθμιση ΔFosB και ευαισθητοποιημένη Amph CPP, τα ζώα έλαβαν τοπικές εγχύσεις είτε ανταγωνιστή D1R είτε D2R (ή φυσιολογικού ορού) στο NAc 15 λεπτό πριν από κάθε ένα από τα 4 καθημερινές διαδοχικές συναντήσεις ζευγαρώματος. Είναι σημαντικό ότι ούτε οι εγχύσεις ανταγωνιστών D1R ούτε D2R στο NAc επηρέασαν την έναρξη ή έκφραση της σεξουαλικής συμπεριφοράς κατά τη διάρκεια οποιουδήποτε από τα ζευγαρώματα (Σύκο. 4D-F). Επίσης, Ο ανταγωνισμός D1R ή D2R δεν εμπόδισε τις διευκολυντικές επιδράσεις της σεξουαλικής εμπειρίας στο ζευγάρωμα, καθώς όλες οι ομάδες επέδειξαν τη διευκόλυνση της σεξουαλικής συμπεριφοράς, που αποδεικνύεται από βραχύτερες λανθάνουσες περιόδους εκσπερμάτωσης την ημέρα 4 σε σύγκριση με την ημέρα 1 (Σύκο. 4F) (F(1,40) = 37.113, p <0.001; Αλας, p = 0.004; D1R Ant, p = 0.007; D2R Ant, p <0.001).

Εικόνα 4.    

Οι ανταγωνιστές των υποδοχέων ντοπαμίνης που εγχύθηκαν στο NAc δεν επηρέασαν τη σεξουαλική συμπεριφορά. Τμήματα Coronal NAc (A, + 2.2. B, + 1.7. C, + 1.2 από το βράγμα) που υποδεικνύει θέσεις ένεσης ενδο-NAc για όλα τα ζώα. Οι σωληνίσκοι ήταν διμερείς αλλά αντιπροσωπεύονταν μονομερώς για ευκολία παρουσίασης όλων των ζώων (Naive-Sal, λευκό, n = 7; Exp-Saline. σκούρο γκρίζο, n = 9; Exp D1R Ant, ανοιχτό γκρι, n = 9; Exp D2R Αντ, μαύρο, n = 8). ac, Προηγούμενη σύνθεση. LV, πλευρική κοιλία. CPu, caudate-putamen. Λανθάνουσα κατάσταση εγκατάστασης (D), λανθάνουσα καθυστέρηση (E) και λανθάνουσα εκσπερμάτωση (F) για όλες τις σεξουαλικά πεπειραμένες ομάδες (Saline, λευκό, D1R Ant, γκρι, D2R Ant, μαύρο). Τα δεδομένα αντιπροσωπεύουν μέση ± SEM. *p <0.05, σημαντική διαφορά μεταξύ της ημέρας 1 και της 4ης ημέρας στη θεραπεία.

Ανάλυση του αριθμού των ΔFosB-IR κυττάρων στο NAc 7d μετά την τελευταία έγχυση NAC και συνάντηση ζευγαρώματος ή χειρισμού αποκάλυψε σημαντικές διαφορές μεταξύ των ομάδων και στα δύο κελύφη NAc (F(3,29) = 18.070, p <0.001) και πυρήνας (F(3,29) = 10.017, p <0.001). Πρώτον, η σεξουαλική εμπειρία στους ελέγχους που εγχύθηκαν με αλατούχο ορό προκάλεσε σημαντική αύξηση του ΔFosB σε σύγκριση με τους σεξουαλικά αφελείς ελέγχους (Σύκο. 5A, κέλυφος p <0.001; Σύκο. 5B: πυρήνας, p <0.001), επιβεβαιώνοντας τα παραπάνω αποτελέσματα. Ο ανταγωνισμός του D1R, αλλά όχι του D2R, εμπόδισε ή εξασθένισε αυτήν την ανοδική ρύθμιση του ΔFosB. Στο κέλυφος NAc, οι D1R ανταγωνιστές που υπέστησαν σεξουαλική εμπειρία άντρες δεν έδειξαν αύξηση στα κύτταρα ΔFosB-IR σε σύγκριση με τους σεξουαλικά αφελείς μάρτυρες (Σύκο. 5A: p = 0.110) και η έκφραση του ΔFosB ήταν σημαντικά χαμηλότερη σε σύγκριση με τα άρρωστα άρρενα άρρενα (Σύκο. 5A: p = 0.002). Στον πυρήνα NAc, ο ανταγωνισμός D1R είχε μερική επίδραση: το ΔFosB ήταν σημαντικά αυξημένο σε αρσενικά που έλαβαν ανταγωνιστές D1R σε σύγκριση με φυσιολογικούς μάρτυρες αλατόνερου (Σύκο. 5B: p = 0.031), αλλά αυτή η ρύθμιση ήταν σημαντικά χαμηλότερη σε σύγκριση με τους άνδρες που είχαν υποβληθεί σε σεξουαλική αγωγή με φυσιολογικό ορό (Σύκο. 5B: p = 0.012). Η θεραπευτική αγωγή ανταγωνιστή D2R δεν επηρέασε την επαγωγή του ΔFosB καθώς τα έμμεσα σεξουαλικά έμπειρα αρσενικά που έλαβαν ανταγωνιστή D2R είχαν σημαντικά μεγαλύτερο αριθμό ΔFosB-IR κυττάρων σε σύγκριση με φυσιολογικούς μάρτυρες αλατόνερου (Σύκο. 5A: κέλυφος, p <0.001; Σύκο. 5B: πυρήνας, p <0.001) και D1R άνδρες που έλαβαν ανταγωνιστή (Σύκο. 5A: κέλυφος, p <0.001; Σύκο. 5B: πυρήνας, p = 0.013) και δεν διέφεραν από τα έμπειρα σεξουαλικά άρρενα αρσενικά.

Εικόνα 5.     

Η παρεμπόδιση του D1R στο NAc εξασθενεί την αύξηση του αριθμού των ΔFosB-IR κυττάρων στο NAc των σεξουαλικά έμπειρων ζώων. Διπλώστε την αλλαγή του αριθμού των κυττάρων ΔFosB-IR στο κέλυφος NAc (A) και πυρήνα (B) σε σεξουαλικά έμπειρα (μαύρα) ζώα σε σύγκριση με σεξουαλικά αφελείς (λευκούς) μάρτυρες (Naive-Sal, n = 6; Exp-Saline, n = 7; Exp D1R Ant, n = 9; Exp D2R Ant, n = 8). Τα δεδομένα είναι μέσος όρος ομάδας ± SEM. *p <0.05, σημαντική διαφορά σε σύγκριση με τους αφελείς μάρτυρες. #p <0.05, σημαντική διαφορά σε σύγκριση με αλατούχο και D2R Ant έμπειρα ζώα. Αντιπρόσωπος εικόνων του Naive Sal (C), Exp Sal ​​(D), Exp D1R Ant (E) και Exp D2R Ant (F). ac, Προηγούμενη σύνθεση. Κλίμακα κλίμακας, 100 μm.

Για τον έλεγχο της πιθανής εξάπλωσης των ανταγωνιστών D1R ή D2R στο ραχιαίο ραβδωτό σώμα, η έκφραση του ΔFosB αναλύθηκε σε μια περιοχή αμέσως ραχιαία προς το NAc και δίπλα στην πλευρική κοιλία, καθώς η επαγωγή του ΔFosB στο ραχιαίο ραβδωτό σώμα από ψυχοδιεγερτικά και οπιοειδή εξαρτάται από το D1R δραστηριότητα (Zhang et αϊ., 2002; Muller και Unterwald, 2005). Η σεξουαλική εμπειρία αύξησε τον αριθμό των ΔFosB-ir κυττάρων στο ραχιαίο ραβδωτό σώμα σε αρσενικά που έλαβαν αγωγή με φυσιολογικό ορό (Naive-Sal: 35.6 ± 4.8 έναντι Exp-Sal: 82.9 ± 5.1; p <0.001), επιβεβαιώνοντας την προηγούμενη αναφορά μας (Pitchers et αϊ., 2010b). Επιπλέον, ούτε οι εγχύσεις ανταγωνιστών D1R ούτε D2R στο ΝΑο επηρεασθέν ΔFosB που επάγεται από τη σεξουαλική επαφή στο ραχιαίο ραβδωτό σώμα (Exp-D1R: 82.75 ± 2.64 ir κύτταρα, Exp-D2R: 83.9 ± 4.4 ir κύτταρα, p <0.001 σε σύγκριση με τους μάρτυρες Naive-Sal). Αυτά τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι η εξάπλωση των ανταγωνιστικών εγχύσεων περιορίστηκε κυρίως στο NAc.

Ο ανταγωνιστής D1R στο NAc αποκλείει ευαισθητοποιημένη ανταμοιβή Amph

Ο αποκλεισμός D1R στο NAc κατά τη διάρκεια του ζευγαρώματος αποκλείστηκε επίσης από την επαγόμενη από την σεξουαλική επαφή αυξημένη ανταμοιβή Amph, δοκιμάστηκε το 7 d μετά την τελευταία έγχυση NAc και δοκιμή ζευγαρώματος (F(3,29) = 2.956, p = 0.049). Τα σεξουαλικά έμπειρα ζώα που έλαβαν αλατούχο διάλυμα στο NAc κατά τη διάρκεια των συνεδριών ζευγαρώματος πέρασαν σημαντικά μεγαλύτερο χρονικό διάστημα στον θάλαμο ζευγαρώματος Amph σε σύγκριση με τους ανύπαρκτους σεξουαλικούς άνδρες (Σύκο. 6A, p = 0.025), επιβεβαιώνοντας τα παραπάνω αποτελέσματα. Αντίθετα, τα σεξουαλικά έμπειρα ζώα που έλαβαν ενδο-NAc D1R ανταγωνιστή κατά τη διάρκεια του ζευγαρώματος δεν σχημάτισαν CPP για Amph. Δεν διέφεραν από τα σεξουαλικά μη κατορθώματα ελέγχου και δαπανώνται σημαντικά λιγότερο χρόνο στον θάλαμο ζευγαρώματος Amph σε σύγκριση με το φυσιολογικό ορό (Σύκο. 6A: p = 0.049) ή ανταγωνιστή D2R (Σύκο. 6A: p = 0.038) εγχύθηκαν σεξουαλικά έμπειρα αρσενικά. Οι εγχύσεις ανταγωνιστών D2R δεν επηρέασαν την ενισχυμένη ανταμοιβή Amph ως πειραματόζωα με έγχυση ανταγωνιστή ΝΑο D2R σχημάτισαν ένα σημαντικό Amph-CPP σε σύγκριση με φυσιολογικό ορό ελέγχου (Σύκο. 6A: p = 0.040) και πειραματόζωα με εμπειρία σε ανταγωνιστές D1R (Σύκο. 6A: p = 0.038) και δεν διέφεραν από τα έμπειρα σεξουαλικά άρρενα αρσενικά.

Εικόνα 6.     

Ο αποκλεισμός των υποδοχέων D1 στο NAc καταργεί την ευαισθητοποιημένη ανταμοιβή Amph και την αύξηση των δενδριτικών αγκώνων σε σεξουαλικά έμπειρα ζώα. A, Ο χρόνος που αφιερώνεται στον αμφίπλευρο θάλαμο κατά τη διάρκεια του μετα-τεστ μείον τον προκαταρκτικό έλεγχο (βαθμολογία CPP, δευτερόλεπτα) για σεξουαλικά αφελείς (λευκές, n = 6) και έμπειρα (μαύρα) ζώα που έλαβαν φυσιολογικό ορό (n = 7), ανταγωνιστής D1R (n = 9) ή ανταγωνιστής D2R (n = 8). Τα δεδομένα είναι μέσος όρος ομάδας ± SEM. *p <0.05, σημαντική διαφορά σε σύγκριση με τους αφελείς αλατούχους μάρτυρες. #p <0.05, σημαντική διαφορά από τα ζώα που είχαν εμπειρία στο D1R Ant. B, Ο αριθμός των δενδριτικών σπονδύλων (ανά 10 μm) για σεξουαλικά αφελείς (άσπρες, n = 7) και έμπειρα (μαύρα) ζώα που έλαβαν φυσιολογικό ορό (n = 8), ανταγωνιστής D1R (n = 8) ή ανταγωνιστής D2R (n = 8). Τα δεδομένα είναι μέσος όρος ομάδας ± SEM. *p <0.05, σημαντική διαφορά σε σύγκριση με τους αφελείς αλατούχους μάρτυρες. #p <0.05, σημαντική διαφορά από τους έμπειρους ελέγχους αλατούχου ορού.

Η θεραπευτική αγωγή ανταγωνιστή D1R εμποδίζει την επαγόμενη από την εμπειρία της σεξουαλικής επαγωγής νΑο σπινογένεση

Η ανάλυση της πυκνότητας της σπονδυλικής στήλης στο NAc αυτών των ίδιων ζώων έδειξε ότι η ενεργοποίηση του D1R κατά τη διάρκεια του ζευγαρώματος απαιτείτο για αυξημένη πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης του NAc μετά από σεξουαλική εμπειρία και 7 d της αποχής ανταμοιβής φύλου (Σύκο. 6B; F(3,26) = 41.558, p <0.001). Συγκεκριμένα, οι σεξουαλικά έμπειροι έλεγχοι φυσιολογικού ορού και τα D2R ανταγωνιστές ζώων είχαν σημαντικά μεγαλύτερο αριθμό σπονδυλικών στηλών σε σύγκριση με τους σεξουαλικά αφελείς ελέγχους φυσιολογικού ορού (Σύκο. 6B: p <0.001) επιβεβαιώνοντας τα προηγούμενα ευρήματά μας (Pitchers et αϊ., 2010a) και ευρήματα με ιικούς φορείς ελέγχου ελέγχου GFP που περιγράφηκαν παραπάνω. Αντίθετα, τα σεξουαλικά έμπειρα ζώα που εγχύθηκαν με ανταγωνιστή D1R δεν διέφεραν από τα σεξουαλικά εν αφθονία μάρτυρες που εγχύθηκαν με φυσιολογικό ορό (Σύκο. 6B). Παρουσιάστηκε μερική επίδραση της έγχυσης ανταγωνιστή D2R, καθώς τα εγχυμένα με D2R ζώα εμφάνισαν σημαντικά χαμηλότερες πυκνότητες σπονδυλικής στήλης από ό, τι σεξουαλικά έμπειρους αλατούχους μάρτυρες (Σύκο. 6B: p = 0.02), αλλά σημαντικά υψηλότεροι αριθμοί σπονδύλων συγκριτικά με τους φυσιολογικούς φυσιολογικούς ορούς ελέγχου και τους έμπειρους άρρενες που υποβλήθηκαν σε θεραπεία με D1R (p <0.001; Σύκο. 6B). Έτσι, ο αποκλεισμός του D1R στο NAc κατά τη διάρκεια του ζευγαρώματος εμποδίζει τις συνέπειες της σεξουαλικής εμπειρίας και της ανταμοιβής ανταμοιβής στην ΝΟc σπινογένεση.

Ερωτήσεις - Συζήτηση

Στην τρέχουσα μελέτη, επιδείξαμε διασταυρούμενη ευαισθητοποίηση μεταξύ της φυσικής και της ανταμοιβής φαρμάκων, όταν η φυσική ανταμοιβή ακολουθείται από μια περίοδο αποχής. Συγκεκριμένα, δείξαμε ότι η εμπειρία με τη σεξουαλική συμπεριφορά, ακολουθούμενη από 7 ή 28 d της αποχής, προκαλεί ενισχυμένη ανταμοιβή Amph. Αυτά τα ευρήματα παρουσιάζουν ομοιότητες με τον καθιερωμένο κρίσιμο ρόλο μιας περιόδου αποχής από τα ναρκωτικά κατάχρησης στην επώαση της επιθυμίας για ναρκωτικά (Lu et αϊ., 2005; Thomas et αϊ., 2008; Wolf, 2010b, 2012; Xue et αϊ., 2012). Επιπλέον, η φυσική ανταμοιβή-προκαλούμενη ΔFosB στο NAc είναι κρίσιμη για τις διασταυρούμενες ευαισθητοποιητικές επιδράσεις της φυσικής αποχής αποζημίωσης στην ψυχοδιεγερτική ανταμοιβή, πιθανώς μέσω της σπινογένεσης στο NAc κατά τη διάρκεια μιας περιόδου αποζημίωσης ανταμοιβής. Αποδείξαμε ότι η συσσώρευση ΔFosB στο NAc μετά από σεξουαλική εμπειρία είναι μακράς διαρκείας και εξαρτάται από τη δραστηριότητα NAc D1R κατά τη διάρκεια του ζευγαρώματος. Με τη σειρά του, αυτή η ρύθμιση της αύξησης ΔFosB με τη μεσολάβηση D1R στο NAc αποδείχθηκε κρίσιμη για αυξημένη ανταμοιβή για Amph και αυξημένη πυκνότητα σπονδυλικής στήλης στο NAc, παρόλο που αυτά τα αποτελέσματα της σεξουαλικής εμπειρίας εξαρτώνται από μια περίοδο αποχής από τη σεξουαλική ανταμοιβή (Pitchers et αϊ., 2010a). Τέλος, δείξαμε ότι η ΝΟο σπινογένεση μπορεί να συμβάλει στην αρχική ανάπτυξη βραχυπρόθεσμης έκφρασης ευαισθητοποιημένης ανταμοιβής Amph αλλά δεν είναι κρίσιμη για τη συνεχή έκφραση ενισχυμένης ανταμοιβής φαρμάκου καθώς η αυξημένη πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης στο NAc ήταν παροδική και παρατηρήθηκε μετά από ένα 7 d αλλά όχι 28 d, περίοδος αποχής.

Είναι γνωστό από καιρό ότι η ντοπαμίνη απελευθερώνεται στο NAc κατά τη φυσική ανταμοιβή συμπεριφορά, συμπεριλαμβανομένης της σεξουαλικής συμπεριφοράς. Κατά την εισαγωγή ενός θηλαστικού, η εξωκυτταρική ντοπαμίνη στο NAc αυξάνεται και παραμένει αυξημένη κατά τη διάρκεια της ζευγαρώματος (Fiorino et αϊ., 1997). Η τρέχουσα μελέτη έδειξε ότι η έγχυση ανταγωνιστών υποδοχέα ντοπαμίνης στο NAc κατά τη διάρκεια του ζευγαρώματος δεν είχε επίδραση στην έναρξη ή την εκτέλεση της σεξουαλικής συμπεριφοράς, γεγονός που συμβαδίζει με την αντίληψη ότι η ντοπαμίνη δεν εμπλέκεται στην έκφραση της ανταμοιβής συμπεριφοράς καθαυτή αλλά μάλλον για την κατανομή των κινήτρων σε σχέση με τα συναισθήματα που σχετίζονται με το φύλο (Berridge και Robinson, 1998). Πράγματι, τα πρότυπα πρόβλεψης της σεξουαλικής ανταμοιβής προκαλούν την ενεργοποίηση των νευρώνων μέσα στο μεσολομυκητικό σύστημα ανταμοιβής ντοπαμίνης, συμπεριλαμβανομένων των ντοπαμινεργικών κυττάρων στην κοιλιακή περιοχή του θώρακα και του στόχου τους, του NAcBalfour et αϊ., 2004). Η επαναλαμβανόμενη σεξουαλική συμπεριφορά προκαλεί το ΔFosB στο NAc, το οποίο με τη σειρά του προκαλεί την επαγόμενη από την εμπειρία ενίσχυση της σεξουαλικής συμπεριφοράς (Pitchers et αϊ., 2010b). Τα τρέχοντα αποτελέσματα δείχνουν ότι η επαγόμενη από ζευγάρωμα ΔFosB ρύθμιση προς τα πάνω εξαρτάται πράγματι από την ενεργοποίηση του D1R στο ΝΑο κατά τη διάρκεια του ζευγαρώματος. Αυτό το εύρημα είναι σύμφωνο με προηγούμενες μελέτες που δείχνουν ότι η επανειλημμένη ψυχοδιεγερτική χορήγηση επιδεινώνει σταθερά ΔFosB σε νευρώνες με νευραλγία NAc που εκφράζουν D1R (Lee et αϊ., 2006; Kim et αϊ., 2009) και ότι αυτή η ρύθμιση προς τα πάνω ΔFosB εξαρτάται από την ενεργοποίηση D1R (Zhang et αϊ., 2002). Επιπροσθέτως, ευαισθητοποιημένες αποκρίσεις φαρμάκου, που παρατηρούνται κανονικά σε ένα έμπειρο ζώο με φάρμακο, μπορούν να παραχθούν απουσία προηγούμενης έκθεσης του φαρμάκου με την υπερέκφραση του ΔFosB σε D1R που εκφράζει νευρώνες στο ραβδωτό σώμα (Kelz et αϊ., 1999). Τgehus, τόσο τα φυσικά όσο και τα οφέλη φαρμάκων αυξάνουν το ΔFosB στο NAc μέσω ενός μηχανισμού που εξαρτάται από το D1R για να ευαισθητοποιήσει τις συμπεριφορές επιβράβευσης.

Επιπλέον, τα τρέχοντα ευρήματα καταδεικνύουν ότι το ΔFosB είναι ένας κρίσιμος μεσολαβητής της διασταυρούμενης ευαισθητοποίησης μεταξύ της φυσικής ανταμοιβής και της ψυχοδιεγερτικής ανταμοιβής. Όπως σημειώθηκε, η ΔFosB δραστικότητα στο ΝΑο έχει προηγουμένως εμπλακεί σε ευαισθητοποιημένες αποκρίσεις φαρμάκου, καθώς η υπερέκφραση του ΔFosB στο ΝΑο ευαισθητοποιεί την κινητική ενεργοποίηση στην κοκαΐνη μετά από προηγούμενη οξεία ή επαναλαμβανόμενη χορήγηση (Kelz et αϊ., 1999) αυξάνει την ευαισθησία στην κοκαΐνη και τη μορφίνη CPP (Kelz et αϊ., 1999; Zachariou et αϊ., 2006) και προκαλεί την αυτοχορήγηση χαμηλότερων δόσεων κοκαΐνης (Colby et αϊ., 2003). Η τρέχουσα μελέτη δείχνει ότι ο αποκλεισμός της δραστικότητας D1R ή ΔFosB στο NAc κατά τη διάρκεια του ζευγαρώματος μείωσε την ευαισθητοποίηση που προκαλείται από την εμπειρία της σεξουαλικής επαφής της ανταμοιβής Amph.

Η τρέχουσα μελέτη έδειξε ότι απαιτείται περίοδος αποχής από τη σεξουαλική ανταμοιβή για την ευαισθητοποίηση της ανταμοιβής Amph και της ΝΑο spinogeneis. Υποθέτουμε ότι το ΔFosB κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου αποχής επηρεάζει τη νευρωνική λειτουργία μεταβάλλοντας την κατάντη γονιδιακή έκφραση για να ξεκινήσει η σπονδυλογένεση και να μεταβάλλει τη συναπτική δύναμη. Πράγματι, η παρεμπόδιση της επαγωγής του ΔFosB στο ΝΑο κατά τη διάρκεια του ζευγαρώματος απέτρεψε την αυξημένη πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης στο ΝΑο που ανιχνεύθηκε μετά από αποχή από ανταμοιβή. Επιπλέον, η έγχυση ενός ανταγωνιστή D1R στο ΝΑο πριν από κάθε συνεδρία ζευγαρώματος απέτρεψε την επαγόμενη από την σεξουαλική εμπειρία αύξηση του ΔFosB και την επακόλουθη αυξημένη πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης.

Το ΔFosB είναι ένας παράγοντας μεταγραφής ο οποίος μπορεί να δρα ως ένας μεταγραφικός ενεργοποιητής ή καταστολέας για να επηρεάσει την έκφραση μίας μυριάδας των γονιδίων στόχων που μπορεί με τη σειρά του να επηρεάσουν την πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης και τη συναπτική αντοχή στο NAc (Nestler, 2008). Πιο συγκεκριμένα, Το ΔFosB ενεργοποιεί την κυκλική εξαρτώμενη κινάση-5 (Bibb κ.ά., 2001; Kumar κ.ά., 2005), πυρηνικός παράγοντας κ Β (NF-κΒ) (Russo et αϊ., 2009b), και την υπομονάδα GluA2 του υποδοχέα ΑΜΡΑ του γλουταμικού (Vialou et αϊ., 2010) και rεπιπλέει τη μεταγραφή του άμεσου πρώιμου γονιδίου c-fos (Pitchers et αϊ., 2010b) και μεθυλοτρανσφεράση ιστόνης G9 (Maze et αϊ., 2010). ντοη εξαρτώμενη από το yclic κινάση-5 ρυθμίζει τις κυτταροσκελετικές πρωτεΐνες και την ανάπτυξη των νευριτών (Taylor et αϊ., 2007). Επιπλέον, η ενεργοποίηση του NF-κΒ αυξάνει τον αριθμό των δενδριτικών σπονδύλων στο NAc, ενώ η αναστολή του NF-κΒ μείωσε τις βασικές δενδριτικές σπονδυλικές στήλες και εμποδίζει την επαγόμενη από την κοκαΐνη αύξηση των σπονδύλων (Russo et αϊ., 2009b). Ως εκ τούτου, η σεξουαλική ανταμοιβή αυξάνει το ΔFosB στο NAc, το οποίο μπορεί να μεταβάλει την πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης του NAc μέσω πολλαπλών στόχων (δηλαδή κυκλικής εξαρτώμενης κινάσης-5, NF-κB) και ότι η συνολική συνέπεια είναι ευαισθητοποιημένη ανταμοιβή φαρμάκου, Russo et αϊ. (2009a) για τις ενέργειες επαναλαμβανόμενης κοκαΐνης.

Μια απροσδόκητη παρατήρηση στην τρέχουσα μελέτη ήταν ότι η αυξημένη πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης στο NAc ήταν παροδική και δεν ανιχνεύθηκε πλέον στο 28 d μετά από σεξουαλική εμπειρία. Έτσι, η αυξημένη πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης συσχετίστηκε με την εμφάνιση αυξημένης ανταμοιβής Amph και μπορεί να συμβάλει στην αρχική ανάπτυξη ή βραχυπρόθεσμη έκφραση ευαισθητοποιημένων αποκρίσεων Amph. Ωστόσο, η αυξημένη πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης δεν ήταν απαραίτητη για την παραμονή ευαισθητοποιημένης ανταμοιβής Amph μετά από παρατεταμένες περιόδους αποχής. Έχουμε δείξει στο παρελθόν ότι η σεξουαλική εμπειρία προκαλεί βραχυπρόθεσμη αύξηση της υπομονάδας NR-7 του υποδοχέα NMDA στο ΝΑο, η οποία επανήλθε στα αρχικά επίπεδα μετά από παρατεταμένες περιόδους ανταπόδοσης αποζημίωσης (28, αλλά όχι 1, ημέρες μετά την τελευταία ζευγαρώματος) (Pitchers et αϊ., 2012). Αυτή η αυξημένη έκφραση του υποδοχέα ΝΜϋΑ υποτίθεται ότι είναι ενδεικτική των σιωπηρών συνάψεων που προκαλούνται από το φύλο (Huang et αϊ., 2009; Brown et αϊ., 2011; Pitchers et αϊ., 2012), και υποδηλώνουν την πιθανότητα ότι η επαγόμενη από την εμπειρία της σεξουαλικής ανάπτυξης σπονδυλική στήλη εξαρτάται από την ενισχυμένη δραστηριότητα υποδοχέα ΝΜϋΑ (Hamilton et αϊ., 2012).

Συμπερασματικά, η τρέχουσα μελέτη υπογραμμίζει την διασταυρούμενη ευαισθητοποίηση της ανταμοιβής των ναρκωτικών με φυσική ανταμοιβή (φύλο) και την εξάρτησή της από μια περίοδο αποζημίωσης ανταμοιβής. Επιπλέον, αυτή η συμπεριφοριστική πλαστικότητα μεσολαβούσε από την ΔFosB μέσω ενεργοποίησης D1R στο ΝΑο. Ως εκ τούτου, τα δεδομένα υποδηλώνουν ότι η απώλεια μιας φυσικής ανταμοιβής μετά από την ανταμοιβή μπορεί να κάνει τα άτομα ευάλωτα στην ανάπτυξη του εθισμού στα ναρκωτικά και ότι ένας μεσολαβητής αυτής της αυξημένης ευπάθειας είναι το ΔFosB και οι κατάντη μεταγραφικοί στόχοι του.

Υποσημειώσεις

  • Λήψη Οκτωβρίου 16, 2012.
  • Αναθεώρηση έλαβε Δεκεμβρίου 12, 2012.
  • Αποδεκτό Δεκεμβρίου 23, 2012.

  • Το έργο αυτό υποστηρίχθηκε από τα Καναδικά Ινστιτούτα Έρευνας Υγείας (LMC), το Εθνικό Ινστιτούτο Ψυχικής Υγείας (EJN) και το Συμβούλιο Ερευνών Φυσικών Επιστημών και Τεχνολογίας του Καναδά (KKP και LMC). Ευχαριστούμε την Dr. Catherine Woolley (Βορειοδυτικό Πανεπιστήμιο) για βοήθεια με την τεχνική της ετικετοποίησης.

  • Οι δημιουργοί ανακοίνωσαν μη ανταγωνιζόμενα οικονομικά συμφέροντα.

  • Η αλληλογραφία θα πρέπει να απευθύνεται στον Dr. Lique M. Coolen, Τμήμα Φυσιολογίας και Βιοφυσικής, Πανεπιστήμιο του Μισισιπή Ιατρικό Κέντρο, 2500 North State Street, Τζάκσον, MS 39216. [προστασία μέσω email]

αναφορές

  1. ↵
    1. Balfour ME,
    2. Yu L,
    3. Coolen LM

    (2004) Η σεξουαλική συμπεριφορά και τα περιβαλλοντικά συναισθήματα που σχετίζονται με το φύλο ενεργοποιούν το μεσολομυϊκό σύστημα σε αρσενικούς αρουραίους. Neuropsychopharmacology 29: 718-730.

  2. ↵
    1. Berridge KC,
    2. Robinson TE

    (1998) Ποιος είναι ο ρόλος της ντοπαμίνης σε ανταμοιβή: ηδοντική επίδραση, μάθηση ανταμοιβής ή κίνητρο; Brain Res Brain Res Rev 28: 309-369.

  3. ↵
    1. Bibb JA,
    2. Chen J,
    3. Taylor JR,
    4. Svenningsson Ρ,
    5. Nishi Α,
    6. Snyder GL,
    7. Yan Z,
    8. Sagawa ZK,
    9. Ouimet CC,
    10. Nairn AC,
    11. Nestler EJ,
    12. Greengard P

    (2001) Οι επιδράσεις της χρόνιας έκθεσης στην κοκαΐνη ρυθμίζονται από τη νευρωνική πρωτεΐνη Cdk5. Φύση 410: 376-380.

  4. ↵
    1. Bradley KC,
    2. Meisel RL

    (2001) Η επαγωγή σεξουαλικής συμπεριφοράς του c-Fos στον πυρήνα accumbens και η κινητικότητα που προκαλείται από την αμφεταμίνη ευαισθητοποιούνται από προηγούμενη σεξουαλική εμπειρία σε θηλυκούς συριακούς χάμστερς. J Neurosci 21: 2123-2130.

  5. ↵
    1. Brown TE,
    2. Lee BR,
    3. Mu P,
    4. Ferguson D,
    5. Dietz D,
    6. Ohnishi YN,
    7. Lin Y,
    8. Suska Α,
    9. Ishikawa Μ,
    10. Huang YH,
    11. Shen H,
    12. Kalivas PW,
    13. Sorg BA,
    14. Zukin RS,
    15. Nestler EJ,
    16. Dong Y,
    17. Schlüter OM

    (2011) Ένας σιωπηλός μηχανισμός συνάψεως για την επαγόμενη από την κοκαΐνη κινητική ευαισθητοποίηση. J Neurosci 31: 8163-8174.

  6. ↵
    1. Cameron CM,
    2. Carelli RM

    (2012) Η αποχή από την κοκαΐνη μεταβάλλει τη δυναμική της πυρκαγιάς πυρήνων κατά τη διάρκεια κατευθυνόμενων από το στόχο συμπεριφορών για την κοκαΐνη και τη σακχαρόζη. Eur J Neurosci 35: 940-951.

  7. ↵
    1. Chen BT,
    2. Hopf FW,
    3. Bonci A

    (2010) Συναπτική πλαστικότητα στο μεσολομυϊκό σύστημα: θεραπευτικές επιπτώσεις για κατάχρηση ουσιών. Ann ΝΥ Acad Sci 1187: 129-139.

  8. ↵
    1. Colby CR,
    2. Whisler Κ,
    3. Steffen C,
    4. Nestler EJ,
    5. Αυτο DW

    (2003) Η υπερέκφραση του ΔFosB για το συγκεκριμένο κυτταρικό τύπο κυττάρων αυξάνει το κίνητρο για την κοκαΐνη. J Neurosci 23: 2488-2493.

  9. ↵
    1. Fiorino DF,
    2. Coury A,
    3. Phillips AG

    (1997) Δυναμικές αλλαγές στην εκροή ντοπαμίνης nucleus accumbens κατά τη διάρκεια του αποτελέσματος Coolidge σε αρσενικούς αρουραίους. J Neurosci 17: 4849-4855.

  10. ↵
    1. Forlano PM,
    2. Woolley CS

    (2010) Ποσοτική ανάλυση προ- και μετασυναπτικών διαφορών φύλου στον πυρήνα accumbens. J Comp Neurol 518: 1330-1348.

  11. ↵
    1. Frohmader KS,
    2. Pitchers KK,
    3. Balfour ME,
    4. Coolen LM

    (2010a) Απολαύσεις ανάμειξης: ανασκόπηση των επιπτώσεων των ναρκωτικών στη σεξουαλική συμπεριφορά στους ανθρώπους και τα ζωικά μοντέλα. Ο ορνός Behav 58: 149-162.

  12. ↵
    1. Frohmader KS,
    2. Wiskerke J,
    3. Wise RA,
    4. Lehman MN,
    5. Coolen LM

    (2010b) Η μεθαμφεταμίνη δρα σε υποπληθυσμούς νευρώνων που ρυθμίζουν τη σεξουαλική συμπεριφορά σε αρσενικούς αρουραίους. Νευροεπιστήμες 166: 771-784.

  13. ↵
    1. Hamilton AM,
    2. Ω WC,
    3. Vega-Ramirez Η,
    4. Stein IS,
    5. Hell JW,
    6. Patrick GN,
    7. Zito K

    (2012) Η εξαρτώμενη από τη δραστηριότητα ανάπτυξη νέων δενδριτικών σπονδύλων ρυθμίζεται από το πρωτεάσωμα. Νευρώνας 74: 1023-1030.

  14. ↵
    1. Hedges VL,
    2. Chakravarty S,
    3. Nestler EJ,
    4. Meisel RL

    (2009) Δ Η υπερέκφραση του FosB στο nucleus accumbens ενισχύει τη σεξουαλική επιβράβευση των θηλυκών συριακών χάμστερ. Genes Brain Behav 8: 442-449.

  15. ↵
    1. Huang YH,
    2. Lin Y,
    3. Mu P,
    4. Lee BR,
    5. Brown TE,
    6. Wayman G,
    7. Marie H,
    8. Liu W,
    9. Yan Z,
    10. Sorg BA,
    11. Schlüter OM,
    12. Zukin RS,
    13. Dong Y

    (2009) Η εμπειρία της κοκαΐνης in vivo δημιουργεί σιωπηλές συνάψεις. Νευρώνας 63: 40-47.

  16. ↵
    1. Hyman SE,
    2. Malenka RC,
    3. Nestler EJ

    (2006) Νευρικοί μηχανισμοί εθισμού: ο ρόλος της μάθησης και της μνήμης που σχετίζονται με τη ανταμοιβή. Annu Rev Neurosci 29: 565-598.

  17. ↵
    1. Kalivas PW

    (2009) Η υπόθεση της ομοιοστατικής γλουταμικής εθισμού. Nat Rev Neurosci 10: 561-572.

  18. ↵
    1. Kauer JA,
    2. Malenka RC

    (2007) Συναπτική πλαστικότητα και εθισμός. Nat Rev Neurosci 8: 844-858.

  19. ↵
    1. Kelley AE

    (2004) Μνήμη και εθισμός: κοινά νευρικά κυκλώματα και μοριακοί μηχανισμοί. Νευρώνας 44: 161-179.

  20. ↵
    1. Kelz MB,
    2. Chen J,
    3. Carlezon WA Jr.,
    4. Whisler Κ,
    5. Gilden L,
    6. Beckmann ΑΜ,
    7. Steffen C,
    8. Zhang YJ,
    9. Marotti L,
    10. Αυτο DW,
    11. Tkatch Τ,
    12. Baranauskas G,
    13. Surmeier DJ,
    14. Neve RL,
    15. Duman RS,
    16. Picciotto MR,
    17. Nestler EJ

    (1999) Η έκφραση του μεταγραφικού παράγοντα ΔFosB στον εγκέφαλο ελέγχει την ευαισθησία στην κοκαΐνη. Φύση 401: 272-276.

  21. ↵
    1. Kim Y,
    2. Teylan MA,
    3. Baron Μ,
    4. Sands A,
    5. Nairn AC,
    6. Greengard P

    (2009) Ο σχηματισμός δενδριτικής σπονδυλικής στήλης που επάγεται με μεθυλφαινιδάτη και η έκφραση του ΔFosB στο nucleus accumbens. Proc Natl Acad Sci USA 106: 2915-2920.

  22. ↵
    1. Koob GF,
    2. Volkow ND

    (2010) Νευροκυκλοφορία του εθισμού. Neuropsychopharmacology 35: 217-238.

  23. ↵
    1. Kumar Α,
    2. Choi KH,
    3. Renthal W,
    4. Tsankova NM,
    5. Theobald DE,
    6. Truong HT,
    7. Russo SJ,
    8. Laplant Q,
    9. Sasaki TS,
    10. Whistler KN,
    11. Neve RL,
    12. Αυτο DW,
    13. Nestler EJ

    (2005) Η αναδιαμόρφωση χρωματοτίνης είναι ένας βασικός μηχανισμός που υποκρύπτει την πλαστικότητα που προκαλείται από την κοκαΐνη στο ραβδωτό σώμα. Νευρώνας 48: 303-314.

  24. ↵
    1. Laviolette SR,
    2. Lauzon NM,
    3. Bishop SF,
    4. Sun N,
    5. Tan H

    (2008) Η σηματοδότηση της ντοπαμίνης μέσω υποδοχέων τύπου D1 έναντι υποδοχέων τύπου D2 στον πυρήνα nucleus accumbens έναντι του κελύφους διαφοροποιεί διαφορικά την ευαισθησία ανταμοιβής νικοτίνης. J Neurosci 28: 8025-8033.

  25. ↵
    1. Lee KW,
    2. Kim Y,
    3. Kim AM,
    4. Helmin K,
    5. Nairn AC,
    6. Greengard P

    (2006) Ο σχηματισμός δενδριτικής σπονδυλικής στήλης που επάγεται από κοκαΐνη σε D1 και D2 που περιέχουν υποδοχείς ντοπαμίνης που περιέχουν ακτινωτά νευρώνες στον πυρήνα nucleus accumbens. Proc Natl Acad Sci USA 103: 3399-3404.

  26. ↵
    1. Lennette DA

    (1978) Ένα βελτιωμένο μέσο στήριξης για μικροσκοπία ανοσοφθορισμού. Am J Clin Pathol 69: 647-648.

  27. ↵
    1. Lu L,
    2. Ελπίδα ΒΤ,
    3. Dempsey J,
    4. Liu SY,
    5. Bossert JM,
    6. Σάχαμ Υ

    (2005) Η οδός σηματοδότησης της κεντρικής αμυγδαλής ERK είναι κρίσιμη για την επώαση της λαχτάρας κοκαΐνης. Nat Νευροσκι 8: 212-219.

  28. ↵
    1. Mameli M,
    2. Lüscher C

    (2011) Συναπτική πλαστικότητα και εθισμός: οι μηχανισμοί εκμάθησης εξαντλούνται. Νευροφαρμακολογία 61: 1052-1059.

  29. ↵
    1. Λαβύρινθος Ι,
    2. Covington HE 3rd.,
    3. Dietz DM,
    4. LaPlant Q,
    5. Renthal W,
    6. Russo SJ,
    7. Μηχανικός M,
    8. Mouzon Ε,
    9. Neve RL,
    10. Haggarty SJ,
    11. Ren Y,
    12. Sampath SC,
    13. Hurd YL,
    14. Greengard Ρ,
    15. Tarakhovsky A,
    16. Schaefer Α,
    17. Nestler EJ

    (2010) Βασικός ρόλος της μεθυλοτρανσφεράσης της ιστόνης G9a στην πλαστικότητα που προκαλείται από την κοκαΐνη. Επιστήμη 327: 213-216.

    1. McCutcheon JE,
    2. Wang X,
    3. Tseng KY,
    4. Wolf ME,
    5. Μαρινέλι Μ

    (2011) Οι διαπερατοί από ασβέστιο υποδοχείς ΑΜΡΑ υπάρχουν στις συνάψεις των πυρήνων accumbens μετά από παρατεταμένη απόσυρση από την αυτοχορήγηση κοκαΐνης αλλά όχι από κοκαΐνη που έλαβε από πειραματιστή. J Neurosci 31: 5737-5743.

  31. ↵
    1. Meisel RL,
    2. Mullins AJ

    (2006) Σεξουαλική εμπειρία σε θηλυκά τρωκτικά: κυτταρικοί μηχανισμοί και λειτουργικές συνέπειες. Brain Res 1126: 56-65.

  32. ↵
    1. Muller DL,
    2. Unterwald EM

    (2005) Οι υποδοχείς ντοπαμίνης D1 διαμορφώνουν την επαγωγή του ΔFosB σε ραβδωτό σώμα αρουραίου μετά από διαλείπουσα χορήγηση μορφίνης. J Pharmacol Εχρ Ther 314: 148-154.

  33. ↵
    1. Nestler EJ

    (2008) Μεταγραφικοί μηχανισμοί εθισμού: ο ρόλος του ΔFosB. Philos Trans R. Soc. London Β Biol Sci 363: 3245-3255.

  34. ↵
    1. Nestler EJ,
    2. Barrot Μ,
    3. Αυτο DW

    (2001) ΔFosB: ένας παρατεταμένος μοριακός διακόπτης για τον εθισμό. Proc Natl Acad Sci USA 98: 11042-11046.

  35. ↵
    1. Olausson Ρ,
    2. Jentsch JD,
    3. Tronson Ν,
    4. Neve RL,
    5. Nestler EJ,
    6. Taylor JR

    (2006) Το ΔFosB στο nucleus accumbens ρυθμίζει την οργανική συμπεριφορά και τα κίνητρα που ενισχύονται από την τροφή. J Neurosci 26: 9196-9204.

  36. ↵
    1. Olsen CM

    (2011) Φυσικά οφέλη, νευροπλαστικότητα και μη-ναρκωτικά εξαρτήματα. Νευροφαρμακολογία 61: 1109-1122.

  37. ↵
    1. Perrotti LI,
    2. Hadeishi Y,
    3. Ulery PG,
    4. Barrot Μ,
    5. Monteggia L,
    6. Duman RS,
    7. Nestler EJ

    (2004) Επαγωγή του ΔFosB σε δομές εγκεφάλου σχετιζόμενες με ανταμοιβή μετά από χρόνιο στρες. J Neurosci 24: 10594-10602.

  38. ↵
    1. Perrotti LI,
    2. Weaver RR,
    3. Robison Β,
    4. Renthal W,
    5. Λαβύρινθος Ι,
    6. Yazdani S,
    7. Elmore RG,
    8. Knapp DJ,
    9. Selley DE,
    10. Martin BR,
    11. Sim-Selley L,
    12. Bachtell RK,
    13. Αυτο DW,
    14. Nestler EJ

    (2008) Διακριτά πρότυπα επαγωγής του ΔFosB στον εγκέφαλο με φάρμακα κατάχρησης. Synapse 62: 358-369.

  39. ↵
    1. Pitchers KK,
    2. Balfour ME,
    3. Lehman MN,
    4. Richtand ΝΜ,
    5. Yu L,
    6. Coolen LM

    (2010a) Νευροπλαστικότητα στο μεσολομυϊκό σύστημα που προκαλείται από τη φυσική ανταμοιβή και την επακόλουθη απολαβή ανταμοιβής. Biol Ψυχιατρική 67: 872-879.

  40. ↵
    1. Pitchers KK,
    2. Frohmader KS,
    3. Vialou V,
    4. Mouzon Ε,
    5. Nestler EJ,
    6. Lehman MN,
    7. Coolen LM

    (2010b) ΔFosB στον πυρήνα accumbens είναι κρίσιμη για την ενίσχυση των επιπτώσεων της σεξουαλικής ανταμοιβής. Genes Brain Behav 9: 831-840.

  41. ↵
    1. Pitchers KK,
    2. Schmid S,
    3. Di Sebastiano AR,
    4. Wang X,
    5. Laviolette SR,
    6. Lehman MN,
    7. Coolen LM

    (2012) Η εμπειρία της φυσικής ανταμοιβής μεταβάλλει την κατανομή και λειτουργία των υποδοχέων AMPA και NMDA στον πυρήνα accumbens. PLoS One 7: e34700.

  42. ↵
    1. Roberts MD,
    2. Gilpin L,
    3. Parker KE,
    4. Childs TE,
    5. Θα MJ,
    6. Περίπτερο FW

    (2012) Η διαφοροποίηση του υποδοχέα D1 του ντοπαμίνης στον πυρήνα πυρήνων μειώνει την εθελοντική λειτουργία του τροχού σε αρουραίους που εκτρέφονται για να τρέχουν μεγάλες αποστάσεις. Physiol Behav 105: 661-668.

  43. ↵
    1. Russo SJ,
    2. Mazei-Robison MS,
    3. Ables JL,
    4. Nestler EJ

    (2009a) Νευροτροφικοί παράγοντες και δομική πλαστικότητα στην εξάρτηση. Νευροφαρμακολογία 56 (Suppl 1): 73-82.

  44. ↵
    1. Russo SJ,
    2. Wilkinson ΜΒ,
    3. Mazei-Robison MS,
    4. Dietz DM,
    5. Λαβύρινθος Ι,
    6. Krishnan V,
    7. Renthal W,
    8. Graham Α,
    9. Birnbaum SG,
    10. Πράσινο ΤΑ,
    11. Robison Β,
    12. Λιγότερο από το Α,
    13. Perrotti LI,
    14. Bolaños CA,
    15. Kumar Α,
    16. Clark MS,
    17. Neumaier JF,
    18. Neve RL,
    19. Bhakar AL,
    20. Barker PA,
    21. et αϊ.

    (2009b) Η σηματοδότηση πυρηνικού παράγοντα κΒ ρυθμίζει τη νευρωνική μορφολογία και την ανταμοιβή κοκαΐνης. J Neurosci 29: 3529-3537.

  45. ↵
    1. Taylor JR,
    2. Lynch WJ,
    3. Sanchez Η,
    4. Olausson Ρ,
    5. Nestler EJ,
    6. Bibb JA

    (2007) Η παρεμπόδιση του Cdk5 στον πυρήνα accumbens ενισχύει την κινητοποίηση-ενεργοποίηση και κίνητρο-κινητήρια αποτελέσματα της κοκαΐνης. Proc Natl Acad Sci USA 104: 4147-4152.

  46. ↵
    1. Tenk CM,
    2. Wilson Η,
    3. Zhang Q,
    4. Pitchers KK,
    5. Coolen LM

    (2009) Σεξουαλική ανταμοιβή σε αρσενικούς αρουραίους: επιπτώσεις της σεξουαλικής εμπειρίας στις προτιμώμενες τοποθετήσεις που σχετίζονται με την εκσπερμάτιση και τις εισβολές. Ο ορνός Behav 55: 93-97.

  47. ↵
    1. Thomas MJ,
    2. Kalivas PW,
    3. Σάχαμ Υ

    (2008) Νευροπλαστικότητα στο σύστημα μεσολομυϊκής ντοπαμίνης και εθισμός στην κοκαΐνη. Br J Pharmacol 154: 327-342.

  48. ↵
    1. Vialou V,
    2. Robison AJ,
    3. Laplant QC,
    4. Covington HE 3rd.,
    5. Dietz DM,
    6. Ohnishi YN,
    7. Mouzon Ε,
    8. Rush AJ 3rd.,
    9. Watts EL,
    10. Wallace DL,
    11. Iñiguez SD,
    12. Ohnishi YH,
    13. Steiner MA,
    14. Warren BL,
    15. Krishnan V,
    16. Bolaños CA,
    17. Neve RL,
    18. Ghose S,
    19. Berton Ο,
    20. Tamminga CA,
    21. et αϊ.

    (2010) Το ΔFosB στα κυκλώματα επιβράβευσης εγκεφάλου διαμεσολαβεί στην ανθεκτικότητα στις αντιδράσεις στρες και αντικαταθλιπτικά. Nat Νευροσκι 13: 745-752.

  49. ↵
    1. Wallace DL,
    2. Vialou V,
    3. Rios L,
    4. Carle-Florence TL,
    5. Chakravarty S,
    6. Kumar Α,
    7. Graham DL,
    8. Πράσινο ΤΑ,
    9. Kirk Α,
    10. Iñiguez SD,
    11. Perrotti LI,
    12. Barrot Μ,
    13. DiLeone RJ,
    14. Nestler EJ,
    15. Bolaños-Guzmán CA

    (2008) Η επίδραση του ΔFosB στον πυρήνα accumbens στη φυσική ανταμοιβή. J Neurosci 28: 10272-10277.

  50. ↵
    1. Werme Μ,
    2. Messer C,
    3. Olson L,
    4. Gilden L,
    5. Thorén Ρ,
    6. Nestler EJ,
    7. Brené S

    (2002) Δ Το FosB ρυθμίζει τη λειτουργία του τροχού. J Neurosci 22: 8133-8138.

  51. ↵
    1. Winstanley CA,
    2. LaPlant Q,
    3. Theobald DE,
    4. Πράσινο ΤΑ,
    5. Bachtell RK,
    6. Perrotti LI,
    7. DiLeone RJ,
    8. Russo SJ,
    9. Garth WJ,
    10. Αυτο DW,
    11. Nestler EJ

    (2007) Η διέγερση του ΔFosB στον τροχιακό φλοιό προκαλεί ανοχή στη γνωστική δυσλειτουργία που προκαλείται από την κοκαΐνη. J Neurosci 27: 10497-10507.

  52. ↵
    1. Wolf ME

    (2010a) Το τρίγωνο των Βερμούδων των νευροπροσαρμογών που προκαλούνται από την κοκαΐνη. Τάσεις Neurosci 33: 391-398.

  53. ↵
    1. Wolf ME

    (2010b) Ρύθμιση της διακίνησης υποδοχέων AMPA στον πυρήνα accumbens από ντοπαμίνη και κοκαΐνη. Neurotox Res 18: 393-409.

  54. ↵
    1. Wolf ME

    (2012) Νευροεπιστήμη: τα αποτελέσματα συμπεριφοράς της κοκαΐνης αντιστρέφονται. Φύση 481: 36-37.

  55. ↵
    1. Xue YX,
    2. Luo YX,
    3. Wu Ρ,
    4. Shi HS,
    5. Xue LF,
    6. Chen C,
    7. Zhu WL,
    8. Ding ZB,
    9. Bao YP,
    10. Shi J,
    11. Epstein DH,
    12. Shaham Y,
    13. Lu L

    (2012) Μια διαδικασία ανάκτησης-εξαφάνισης μνήμης για την αποτροπή της λαχτάρα και της υποτροπής των ναρκωτικών. Επιστήμη 336: 241-245.

  56. ↵
    1. Ζαχαρίου V,
    2. Bolanos CA,
    3. Selley DE,
    4. Theobald D,
    5. Cassidy MP,
    6. Kelz MB,
    7. Shaw-Lutchman Τ,
    8. Berton Ο,
    9. Sim-Selley LJ,
    10. Dileone RJ,
    11. Kumar Α,
    12. Nestler EJ

    (2006) Ένας βασικός ρόλος του ΔFosB στον πυρήνα accumbens στη δράση της μορφίνης. Nat Νευροσκι 9: 205-211.

  57. ↵
    1. Zhang D,
    2. Zhang L,
    3. Lou DW,
    4. Nakabeppu Y,
    5. Zhang J,
    6. Xu M

    (2002) Ο υποδοχέας D1 ντοπαμίνης είναι ένας κρίσιμος μεσολαβητής για την έκφραση γονιδίου που προκαλείται από την κοκαΐνη. J Neurochem 82: 1453-1464.

Άρθρα που παραθέτουν αυτό το άρθρο

  • Πιθανές συνεισφορές μιας νέας μορφής συναπτικής πλαστικότητας στην Απλυσία για την ανταμοιβή, τη μνήμη και τις δυσλειτουργίες τους στον εγκέφαλο των θηλαστικών Μάθηση & Μνήμη, 18 Σεπτεμβρίου 2013, 20 (10): 580-591

Η ΠΛΗΡΗΣ ΜΕΛΕΤΗ - ΤΜΗΜΑ ΣΥΖΗΤΗΣΗΣ:

Στην τρέχουσα μελέτη, επιδείξαμε διασταυρούμενη ευαισθητοποίηση μεταξύ της φυσικής και της ανταμοιβής φαρμάκων, όταν η φυσική ανταμοιβή ακολουθείται από μια περίοδο αποχής. Συγκεκριμένα, δείξαμε ότι η εμπειρία με τη σεξουαλική συμπεριφορά, ακολουθούμενη από 7 ή 28 d της αποχής, προκαλεί ενισχυμένη ανταμοιβή Amph.

Αυτά τα ευρήματα έχουν ομοιότητες με τον καθιερωμένο κρίσιμο ρόλο μιας περιόδου αποχής από τα φάρμακα κατάχρησης στην επώαση της λαχτάρας (Lu et al., 2005, Thomas et αϊ., 2008, Wolf, 2010b, 2012, Xue et αϊ., 2012). Επιπλέον, η φυσική ανταμοιβή-προκαλούμενη α-FosB στο ΝΑο είναι κρίσιμη για τα διασταυρούμενα ευαισθητοποιητικά αποτελέσματα της φυσικής αποζημίωσης αποζημίωσης στην ψυχοδιεγερτική ανταμοιβή, πιθανώς μέσω της σπινογένεσης στο ΝΑο κατά τη διάρκεια μιας περιόδου αποζημίωσης ανταμοιβής.

Αποδείξαμε ότι η συσσώρευση FosB στο NAc μετά από σεξουαλική εμπειρία είναι μακράς διαρκείας και εξαρτάται από τη δραστηριότητα NAc D1R κατά τη διάρκεια του ζευγαρώματος. Με τη σειρά του, αυτή η μετρούμενη από D1R α-FosB ρύθμιση προς τα άνω στο NAc αποδείχθηκε ότι είναι κρίσιμη για αυξημένη ανταμοιβή για Amph και αυξημένη πυκνότητα σπονδυλικής στήλης στο NAc, παρόλο που αυτά τα αποτελέσματα της σεξουαλικής εμπειρίας εξαρτώνται από μια περίοδο αποχής από τη σεξουαλική ανταμοιβή et αϊ., 2010a). Τέλος, δείξαμε ότι η ΝΟο σπινογένεση μπορεί να συμβάλει στην αρχική ανάπτυξη βραχυπρόθεσμης έκφρασης ευαισθητοποιημένης ανταμοιβής Amph αλλά δεν είναι κρίσιμη για τη συνεχή έκφραση ενισχυμένης ανταμοιβής φαρμάκου καθώς η αυξημένη πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης στο NAc ήταν παροδική και παρατηρήθηκε μετά από ένα 7 d αλλά όχι 28 d, περίοδος αποχής.

Είναι γνωστό από καιρό ότι η ντοπαμίνη απελευθερώνεται στο NAc κατά τη φυσική ανταμοιβή συμπεριφορά, συμπεριλαμβανομένης της σεξουαλικής συμπεριφοράς. Κατά την εισαγωγή ενός θηλαστικού, η εξωκυτταρική ντοπαμίνη στο NAc αυξάνεται και παραμένει αυξημένη κατά τη διάρκεια του ζευγαρώματος (Fiorino et al., 1997). Η τρέχουσα μελέτη έδειξε ότι η έγχυση ανταγωνιστών υποδοχέα ντοπαμίνης στο NAc κατά τη διάρκεια του ζευγαρώματος δεν είχε επίδραση στην έναρξη ή την εκτέλεση της σεξουαλικής συμπεριφοράς, γεγονός που συμβαδίζει με την αντίληψη ότι η ντοπαμίνη δεν εμπλέκεται στην έκφραση της ανταμοιβής συμπεριφοράς καθαυτή αλλά μάλλον για την κατανομή των κινήτρων σε σχέση με τα συναισθήματα που σχετίζονται με το φύλο (Berridge και Robinson, 1998). Πράγματι, τα πρότυπα πρόβλεψης της σεξουαλικής ανταμοιβής προκαλούν την ενεργοποίηση των νευρώνων εντός του συστήματος μεσολομυϊκής ανταμοιβής ντοπαμίνης, συμπεριλαμβανομένων των ντοπαμινεργικών κυττάρων στην κοιλιακή περιοχή τρυπήματος και του στόχου τους, του NAc (Balfour κ.ά., 2004).

Η επαναλαμβανόμενη σεξουαλική συμπεριφορά επάγει το FosB στο NAc, το οποίο με τη σειρά του διαμεσολαβεί την επαγόμενη από την εμπειρία ενίσχυση της σεξουαλικής συμπεριφοράς (Pitchers et αϊ., 2010b). Τα τρέχοντα αποτελέσματα δείχνουν ότι η επαγόμενη από ζευγαρώματα αύξηση της FosB εξαρτάται πράγματι από την ενεργοποίηση του D1R στο ΝΑο κατά τη διάρκεια του ζευγαρώματος. Αυτό το εύρημα είναι σύμφωνο με προηγούμενες μελέτες που δείχνουν ότι η επαναλαμβανόμενη ψυχοδιεγερτική χορήγηση επιδεινώνεται επίμονα; FosB σε νευρώνες μέσου νεύρου ΝΑο που εκφράζουν D1R (Lee κ.ά., 2006, Kim et αϊ., 2009) και ότι τέτοια αυξητική ρύθμιση α FosB εξαρτάται από την ενεργοποίηση D1R (Zhang et αϊ., 2002). Επιπροσθέτως, οι ευαισθητοποιημένες αποκρίσεις φαρμάκων, που παρατηρούνται κανονικά σε ζώο που έχει δοκιμαστεί με φάρμακο, μπορούν να παραχθούν απουσία προηγούμενης έκθεσης του φαρμάκου από την υπερέκφραση του α FosB σε D1R που εκφράζει νευρώνες στο ραβδωτό σώμα (Kelz κ.ά., 1999). Έτσι, τόσο τα φυσικά όσο και τα οφέλη φαρμάκων αυξάνουν το FosB στο NAc μέσω ενός μηχανισμού που εξαρτάται από το D1R για να ευαισθητοποιήσει τις συμπεριφορές ανταμοιβής.

Επιπλέον, τα τρέχοντα ευρήματα καταδεικνύουν ότι το FosB είναι ένας κρίσιμος μεσολαβητής της διασταυρούμενης ευαισθητοποίησης μεταξύ της φυσικής ανταμοιβής και της ψυχοδιεγερτικής ανταμοιβής. Όπως σημειώνεται, η δραστηριότητα του FosB στο ΝΑο έχει εμπλακεί προηγουμένως σε ευαισθητοποιημένες αντιδράσεις φαρμάκου, καθώς η υπερέκφραση του FosB στο ΝΑο ευαισθητοποιεί την κινητική ενεργοποίηση στην κοκαΐνη μετά από προηγούμενη οξεία ή επαναλαμβανόμενη χορήγηση (Kelz κ.ά., 1999), αυξάνει την ευαισθησία στην κοκαΐνη και της μορφίνης CPP (Kelz κ.ά., 1999, Zachariou et αϊ., 2006) και προκαλεί την αυτοχορήγηση χαμηλότερων δόσεων κοκαΐνης (Colby κ.ά., 2003). Η τρέχουσα μελέτη δείχνει ότι αποκλεισμός της δραστηριότητας D1R ή β-FosB στο NAc κατά τη διάρκεια της αντιστοίχισης της καταργημένης σεξουαλικής εμπειρίας που προκάλεσε ευαισθητοποίηση της ανταμοιβής Amph. Τη γέφυρα, οι φυσικές ανταμοιβές και οι ανταμοιβές φαρμάκων όχι μόνο συγκλίνουν στην ίδια νευρική οδό, αλλά συγκλίνουν στους ίδιους μοριακούς μεσολαβητές (Nestler et αϊ., 2001, Wallace et αϊ., 2008, Hedges et αϊ., 2009, Pitchers et αϊ., 2010b), και πιθανόν στους ίδιους νευρώνες στο NAc (Frohmader κ.ά., 2010b), να επηρεάσει την κίνητρα και την "επιθυμία" και των δύο τύπων ανταμοιβών (Berridge και Robinson, 1998).

Η τρέχουσα μελέτη έδειξε ότι απαιτείται περίοδος αποχής από τη σεξουαλική ανταμοιβή για την ευαισθητοποίηση της ανταμοιβής Amph και της ΝΑο spinogeneis. Υποθέτουμε ότι το FosB κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου αποχής επηρεάζει τη νευρωνική λειτουργία μεταβάλλοντας την κατάντη γονιδιακή έκφραση για να ξεκινήσει η σπινογένεση και να μεταβάλλει τη συναπτική δύναμη. Πράγματι, η παρεμπόδιση της επαγωγής του β-FosB στο ΝΑο κατά τη διάρκεια της ζευγαρώματος εμπόδισε την αυξημένη πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης στο NAc που ανιχνεύθηκε μετά από αποχή από ανταμοιβή. Επιπλέον, iη έγχυση ενός ανταγωνιστή D1R στο ΝΑο πριν από κάθε συνεδρία ζευγαρώματος απέτρεψε την επαγόμενη από την εμπειρία της σεξουαλικής επαγωγής αύξηση του β-FosB και την επακόλουθη αυξημένη πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης. Το FosB είναι ένας μεταγραφικός παράγοντας που μπορεί να δράσει ως μεταγραφικός ενεργοποιητής ή καταστολέας για να επηρεάσει την έκφραση μίας μυριάδας γονιδίων στόχων που μπορεί με τη σειρά του να επηρεάσουν την πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης και τη συναπτική αντοχή στο NAc (Nestler, 2008). Ειδικότερα, το β-FosB ενεργοποιεί την κυκλική εξαρτώμενη κινάση-5 (Bibb κ.ά., 2001, Kumar κ.ά., 2005) Β (NF-βΒ) (Russo κ.ά., 2009b) και την υπομονάδα GluA2 του υποδοχέα ΑΜΡΑ γλουταμινικού (Vialou et al., 2010) και καταστέλλει τη μεταγραφή του άμεσου πρώιμου γονιδίου c-fos (Pitchers et αϊ. 2010b) και μεθυλοτρανσφεράση ιστόνης G9 (Maze et αϊ., 2010). Η κυκλικά εξαρτώμενη κινάση-5 ρυθμίζει τις κυτταροσκελετικές πρωτεΐνες και την ανάπτυξη των νευριτών (Taylor κ.ά., 2007). Επιπλέον, η ενεργοποίηση του ΝΡ-κΒ αυξάνει τον αριθμό των δενδριτικών σπονδύλων στο ΝΑο, ενώ η αναστολή του ΝΡ-βΒ μείωσε τις βασικές δενδριτικές σπονδυλικές στήλες και εμποδίζει την επαγόμενη από κοκαΐνη αύξηση των σπονδύλων (Russo κ.ά., 2009b). Ως εκ τούτου, η σεξουαλική ανταμοιβή αυξάνεται; FosB στο NAc, η οποία μπορεί να μεταβάλει την πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης του NAc μέσω πολλαπλών στόχων (δηλαδή, κυκλική εξαρτώμενη κινάση-5, ΝΡ-βΒ) αότι η συνολική συνέπεια είναι ευαισθητοποιημένη ανταμοιβή φαρμάκων, όπως υποτέθηκε από τους Russo et al. (2009a) για τις ενέργειες επαναλαμβανόμενης κοκαΐνης

Μια απροσδόκητη παρατήρηση στην τρέχουσα μελέτη ήταν ότι η αυξημένη πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης στο NAc ήταν παροδική και δεν ανιχνεύθηκε πλέον στο 28 d μετά από σεξουαλική εμπειρία. Έτσι, η αυξημένη πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης συσχετίστηκε με την εμφάνιση αυξημένης ανταμοιβής Amph και μπορεί να συμβάλει στην αρχική ανάπτυξη ή βραχυπρόθεσμη έκφραση ευαισθητοποιημένων αποκρίσεων Amph. Παρόλα αυτά, εγώη αυξημένη πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης δεν ήταν απαραίτητη για την επιμονή της ευαισθητοποιημένης ανταμοιβής Amph μετά από παρατεταμένες περιόδους αποχής. Έχουμε δείξει στο παρελθόν ότι η σεξουαλική εμπειρία προκαλεί βραχυπρόθεσμη αύξηση της υπομονάδας NR-7 του υποδοχέα NMDA στο ΝΑο, η οποία επανήλθε στα αρχικά επίπεδα μετά από παρατεταμένες περιόδους ανταπόδοσης αποζημίωσης (28, αλλά όχι 1, ημέρες μετά την τελευταία ζευγαρώματος) (Pitchers et αϊ., 2012). Αυτή η αυξημένη έκφραση του υποδοχέα ΝΜϋΑ υποτίθεται ότι είναι ενδεικτική των σιωπηρών συνάψεων που προκαλούνται από έμπειρους του φύλου (Huang κ.ά., 2009, Brown κ.ά., 2011, Pitchers et al., 2012), και υποδηλώνουν την πιθανότητα επαγόμενης από την εμπειρία της σεξουαλικής επαφής η ανάπτυξη της σπονδυλικής στήλης εξαρτάται από την ενισχυμένη δραστηριότητα υποδοχέα ΝΜϋΑ (Hamilton et αϊ., 2012).

Εν κατακλείδι, η τρέχουσα μελέτη υπογραμμίζει την διασταυρούμενη ευαισθητοποίηση της ανταμοιβής φαρμάκων με φυσική ανταμοιβή (φύλο) και την εξάρτησή της από την περίοδο αποζημίωσης ανταμοιβής. Επιπλέον, αυτή η συμπεριφοριστική πλαστικότητα διαμεσολαβείται από την α FosB μέσω ενεργοποίησης D1R στο ΝΑο. Ως εκ τούτου, τα δεδομένα υποδηλώνουν ότι η απώλεια μιας φυσικής ανταμοιβής μετά από την ανταμοιβή μπορεί να κάνει τα άτομα ευάλωτα στην ανάπτυξη του εθισμού στα ναρκωτικά και ότι ένας μεσολαβητής αυτής της αυξημένης ευπάθειας είναι η FosB και οι κατάντη μεταγραφικοί της στόχοι.